ИТС 1-2023 Целлюлозно-бумажное производство

Таблица 2.38 - Характеристика оборудования процесса термодисперсионной обработки ма-

кулатурной массы

Наименование

Назначение

Технические

оборудования

характеристики ¹⁾

Диспергирование,

Окружная скорость ротора -

уменьшение размеров

50-100 м/с.

частиц липких загрязне-

Дисковый диспергатор

УРЭ кВт - 50-80 (150).

ний и печатной краски

Концентрация массы - 22…35 %.

(частицы устойчивы к аг-

Температура - 60…130 °С

ломерации)

Окружная скорость ротора -

Диспергирование,

7-13 (одновальный) м/с.

Растирающий дисперга-

уменьшение размеров

0,5…1,5 (двухвальный) м/с.

тор

частиц липких загрязне-

УРЭ кВт - 30-80 (120).

ний и печатной краски

Концентрация массы - 22…35 %.

Температура - 45…95 °С

Для получения оптиче-

ски более однородного

Термодисперсионная

полотна продукции и

Концентрация массы - 30…35 %.

установка

уменьшения

проблем

Температура -95 °С

засмоления сеток на

БДМ и КДМ.

Разделительное сито с двойными

просверленными

отверстиями

толщиной 8 мм.

Цилиндрические отверстия: в

Сгущение массы

Пресс шнековый

первой части шнека

1,5 мм,

до 30-35%

вторая секция - 1,8 мм.

Концентрация на входе - 8-10 %.

Концентрация на выходе -

30-

35 %

¹⁾ Технические характеристики зависят от вида макулатуры и требуемой производительности

линии.

К процессам облагораживания макулатурной массы также относятся стадии уда-

ления из волокнистой суспензии частиц печатной краски, предварительно отделенных

от волокон при диспергировании, а также последующее обесцвечивание и/или отбелка.

Данные стадии применяются при производстве печатной бумаги (газетная, каландри-

рованная, легко-мелованная и офисная, бумаги санитарно-гигиенического назначения,

а также подслоя коробочного картона типа хром-эрзац).

Основной целью является повышение яркости и белизны волокнистого полу-

фабриката. Для различных типов сырья и продукции могут использоваться разнооб-

разные технологические реагенты. Для удаления типографской краски используется

раствор каустика (NaOH), дозированный в ванну гидроразбивателя на этапе роспуска

макулатуры, при этом для предотвращения повторного осаждения типографской крас-

149

ки на волокнах в роли буфера используется жидкое стекло (силикат натрия Na2SiO3).

При использовании марок макулатуры, содержащих механическую массу для компен-

сации пожелтения волокон, вызываемого гидроксидом натрия, используется пероксид

водорода. Эффективность работы пероксида водорода повышается при высокой тем-

пературе. Для предотвращения разложения пероксида водорода в присутствии метал-

лов переменной валентности используются органические комплексообразователи (хе-

латы). В качестве примера можно представить следующий состав химических реаген-

тов, традиционно добавляемых в ванну гидроразбивателя:

- силикат натрия (Na2SiO3)

1,0 %.

- пероксид водорода (Н2О2)

1,0 %.

- гидроксид натрия (NaOH)

1,0 %.

- поверхностно-активные вещества

0,25 %.

- хелатирующие реагенты

0,25 %.

Дальнейшей операцией облагораживания макулатурной массы является удале-

ние диспергированных частиц краски из водной суспензии путем промывки или флота-

ции. Для повышения эффективности удаления частиц краски и повышения белизны

массы комбинируют оба способа с последующей отбелкой и тонким сортированием

массы.

Промывка бумажной массы производится на ленточных, дисковых, наклонных,

дуговых фильтрах и применяется в основном при производстве низкозольных писче-

печатных и санитарно-гигиенических бумаг.

Эффективное удаление частиц краски достигается на установках флотационного

типа различной конструкции. Чернильная пена и отходы обезвоживаются отдельно с

последующим прессованием.

Отбелку массы после удаления печатной краски (DIP - deinked pulp) для достиже-

ния требуемого уровня заданных оптических характеристик волокна (белизна и люми-

несцентность) используют при производстве высококачественных белых видов бумаги

и картона различного назначения. Технология отбелки и количество стадий определя-

ются количеством и характером примесей, присутствующими в макулатурной массе.

Для отбелки используют различные химические реагенты, обеспечивающие сохране-

ние (пероксид водорода H2O2, дитионит натрия Na2S2O4, формамидин сульфоновой

кислоты FAS) и удаление (гипохлорит натрия NaOCl, диоксид хлора ClO2, кислород O2,

озон O3) лигнина.

2.6.7 Технологические линии для подготовки макулатурной массы в

производстве продукции различного назначения

Технология отдела массоподготовки макулатурного сырья определяется видом и

характеристиками качества готовой продукции, качеством сырья, производительностью

потока, характеристиками БДМ/КДМ и целым рядом факторов. Далее представлены

возможные вариации технологических линий производства.

На рисунке 2.22 представлена схема подготовки макулатурной массы для произ-

водства бумаги низкого качества и формованных изделий, которая при небольшом

числе технологических операций позволяет достичь заданной однородности волокни-

стой массы вторичных волокон при небольших потерях волокна за счет многоступенча-

той схемы сортирования отходов.

150

Рисунок 2.22 - Схема подготовки макулатурной массы для производства

низкокачественной бумаги и формованных изделий (ТП - тяжелые примеси)

Отделы подготовки макулатуры с многоступенчатыми схемами очистки и сорти-

рования позволяют сократить безвозвратные потери макулатурного волокна и получи-

ли распространение в производстве упаковочных видов бумаги и тарных картонов (ри-

сунок 2.23).

Рисунок 2.23 - Схема подготовки макулатурной массы для производства

упаковочных видов бумаги, покровного слоя картона и бумаги для гофрирования

Для производства наиболее многотонажной продукции - упаковочных бумаг,

тест-лайнера и бумаги для гофрирования - в технологической схеме системы подго-

товки макулатурного сырья применяются механическая очистка и фракционирование с

последующим отдельным рафинированием длинноволокнистой фракции. Схема поз-

воляет достичь достаточной однородности волокнистой массы при малых потерях во-

локна при небольшом числе технологических операций, а также снижения удельного

расхода энергии на размол на 15…20 %.

151

Для производства писчепечатных видов бумаг используют 1 и 3 группы макула-

туры и сложные технологические схемы, которые включают процессы облагоражива-

ния макулатурного волокна.

Схемы классифицируют по двум признакам: по типу использования технологии

облагороженного волокна (промывка, флотация или комбинация промывки и флотации,

наличие ступени отбелки) и по числу технологических циклов с собственным водообо-

ротом (от одного до трех).

На рисунке 2.25 представлена блок-схема процесса производства макулатурной

массы для писчепечатных видов бумаги. В качестве сырья используется обычная

обесцвеченная макулатура из смеси газетной и журнальной бумаги в разном соотно-

шении после удаления печатной краски. Системы подготовки макулатурной массы

усложняются в связи с увеличением содержания в сырье окрашенной бумаги, бумаги

из небеленой целлюлозы и механической (древесной) массы. Для данной технологии

особенностями подготовки являются двухступенчатая флотация, диспергирование и

отбелка. Для производства сортов газетной и писчепечатной бумаги с улучшенными

свойствами и повышенной белизной после ступени сгущения массы используется

двухступенчатая отбелка при высокой концентрации массы с использованием перокси-

да водорода на первой ступени и дитионита натрия FAS на второй. Стадия рафиниро-

вания не является обязательной при производстве печатных видов бумаги и может

быть включена в схему подготовки макулатурного сырья при необходимости достиже-

ния требуемых качественных показателей.

Определяющим качественные характеристики бумаги из макулатуры является

система использования оборотной воды и стадии ее очистки. Обязательной ступенью

внутрицеховой очистки воды, образующейся на ступенях сгущения массы, является

флотация/микрофлотация, которая позволяет снизить нагрузку по коллоидным и ани-

онным загрязняющим веществам и поддерживать зольность бумаги на требуемом

уровне.

Образующиеся при подготовке макулатурной массы грубые отходы и пена с

флотации утилизируются после предварительной обработки.

153

Макулатура

Цикл подготовки

Роспуск макулатуры

макулатурной

массы

Обработка

Грубая очистка

отходов

Отходы

Грубое

Вода

сортирование

Обработка шлама

Флотация I

Шлам

Очистка

Тонкое

Микрофлотация

сортирование

Сгущение I

Диспергирование

Облагораживание

Окислительная

отбелка

Флотация II

Сгущение II

Восстановительная

отбелка

Цикл БДМ

Очистка

Тонкое сортирование

БДМ

Флотация

Рисунок 2.25 - Принципиальная схема подготовки макулатурной массы

в производстве улучшенной газетной и писчепечатной бумаги

Для санитарно-гигиенических видов бумаги в основной композиции используется

макулатура без древесной массы (в том числе макулатура из офисной бумаги). Для

154

низкокачественных видов бумаги может использоваться то же макулатурное сырье, что

и для производства газетной бумаги.

Основное отличие технологии подготовки макулатурного сырья санитарно-

гигиенических видов бумаги от газетной заключается в необходимости обеззоливания

макулатуры (удаления «мелочи» и частиц наполнителя), а также получения мягкости и

высоких впитывающих свойств конечного продукта.

На рисунке 2.26 приведена схема установки подготовки массы из макулатуры,

имеющая следующие особенности: промывка массы при низкой концентрации включа-

ет эффективное использование и рециркуляцию промывной воды. Печатная краска и

другие взвешенные вещества удаляются из оборотной воды в процессе флотации рас-

творенным воздухом или другой эффективной технологией очистки воды. Стадия про-

мывки 1 служит для удаления зольных элементов, очень коротких волокон и мелких

частиц краски. После нее масса обезвоживается до концентрации 30-35 %. Фильтрат

от промывки очищается путем флотации с использованием катионных флокулянтов.

Зольные элементы и очень короткое волокно удаляются, а вода возвращается в си-

стему. Масса нагревается в шнеке и обрабатывается в диспергаторе, что приводит к

удалению печатной краски, которая еще осталась на волокнах. При этом одновремен-

но происходит перемешивание массы с отбельными химикатами.

На ступени флотации удаляются частицы краски, отделенные при диспергирова-

нии, а также темные мелкие включения и частицы проклеивающих веществ. Вторичная

отбелка может использоваться после ступени промывки II. Затем масса подается либо

в башню для хранения, либо на рафинирование, окончательное сортирование и очист-

ку, находящуюся уже в системе подачи массы на бумагоделательную машину.

155

В таблице 2.39 показано улучшение качества макулатуры без содержания дре-

весной массы, в том числе из офисной бумаги, используемой в производстве санитар-

но-гигиенических и писчепечатных видов бумаги, которое достигается по технологии

подготовки макулатурного сырья, представленной на рисунках 2.25, 2.26.

Таблица 2.39 - Повышение показателей качества макулатуры без содержания древесной

массы, в том числе из офисной бумаги

Поступающая

Характеристики качества

Показатели эффективности

макулатура

Повышается на 5…10 %

Белизна, % ISO

60…70

до 70..80 %

Средняя зольность смешанной ма-

Снижается на 75,7 %

кулатуры, определенная при темпе-

15…20

(остается менее 5 %)

ратуре 575 ⁰С,%

Облагороженное макулатурное волокно имеет потребительские свойства, анало-

гичные первичным волокнам, однако для достижения экономической эффективности

производства необходимы потоки с высокой производительностью не менее 250 т/сут,

при этом средние затраты на производство 1 т макулатурного волокна равны или даже

выше уровня затрат на производство первичного волокна, а общая стоимость инвести-

ций сопоставима со стоимостью отбельного цеха первичного волокна аналогичной

производительности.

2.6.8

Природоохранное оборудование в процессах подготовки

макулатурной массы

На предприятиях РФ, перерабатывающих макулатуру, выбросы в атмосферу не

содержат маркерных соединений серосодержащих газов, оксидов серы и азота. Это

справедливо для предприятий-переработчиков, не имеющих в своей технологической

схеме стадии отбелки макулатуры хлорсодержащими веществами.

Макулатурная масса и образующиеся в процессе ее переработки твердые отхо-

ды классифицируются в соответствии с № 89 ФЗ как:

- IV класс - малоопасные отходы (макулатура марок МС-9В; МС-11В; МС-12В);

- V класс - практически неопасные отходы (макулатура марок МС-1А; МС-2А;

МС-3А; МС-4А; МС-5Б; МС-6Б; МС-7Б; МС-8В МС-10В).

Уровень загрязнений по удельным показателям сточных вод (кг/т) не интегриро-

ванных производств бумаги и картона или значительно ниже, или находятся на одном

уровне с интегрированными предприятиями, при этом объемы стоков ниже в 2,5-5 раз.

При получении вторичных волокон высокого качества и для рационального ре-

сурсопользования в производстве необходимо проводить процессы массоподготовки

при средней и высокой концентрации массы с трехконтурной противоточной системой

использования осветленной и оборотной воды с разделением потоков менее загряз-

ненной и более загрязненной воды, включая стадии осветления загрязненных филь-

тратов. Для осветления загрязненных фильтратов используют процессы фильтрации и

флотации. Очищенный фильтрат используется в гидроразбивателе и на другие техно-

157

логические нужды, а твердые отходы направляют на установку обработки осадка, на

которой он обезвоживается до концентрации 30…35 % и затем загружается в контей-

неры для вывоза отходов. Перечисленные мероприятия позволяют снизить объемы и

количество загрязнений в образующихся стоках. В таблице 2.40 представлено обору-

дование, распространенное для осветления образующихся оборотных и сточных вод.

Таблица 2.40 - Природоохранное оборудование процесса подготовки макулатурной массы

Наименование

Технические

Назначение оборудования

оборудования

характеристики ¹⁾

Локальная очистка обо-

Концентрации скопа 1,5...4,0 %.

Флотаторы

ротной воды и фильтра-

Эффект очистки 96...97 %

тов

Количество дисков 4-12 шт.

Концентрации:

поступающей

Локальная очистка обо-

оборотной воды не более 1,0 %,

Дисковые фильтры

ротной воды и фильтра-

образующегося скопа

4,0

тов

осветленной воды 0,001 %.

Эффект очистки 96...97 %

¹⁾ Технические характеристики зависят от вида макулатуры и требуемой производительности

линии.

2.7 Процесс производства бумаги и картона

На целлюлозно-бумажных предприятиях России вырабатывается большое мно-

гообразие видов бумаги и картона [13].

Основным сырьем для производства различных видов бумаги и картона являют-

ся первичные волокнистые полуфабрикаты, получаемые из растительного сырья (цел-

люлоза, полуцеллюлоза, различные виды механической массы), и вторичные, регене-

рируемые из макулатуры. В настоящее время композиция бумаги и картона определя-

ется больше, чем когда-либо, стоимостью отдельных составляющих. Состав сырья, ис-

пользуемого для производства бумаги, существенно влияет на общие производствен-

ные расходы, качество продукции и окружающую среду.

Несмотря на большое разнообразие выпускаемых видов бумаги и картона, а

также различные технологические схемы производства, все они включают следующие

основные подпроцессы (рисунок 2.27):

1) массоподготовка;

2) система короткой циркуляции;

3) БДМ/КДМ в составе:

- напорный ящик - обеспечивает равномерность напуска массы на сетку, од-

нородность ее концентрации по профилю полотна и постоянство расхода по ширине

машины;

- сеточная часть - на ней происходит формование бумажного полотна и его

обезвоживание до 20 % сухости;

- прессовая часть - удаляется вода из полотна за счет уплотнения под дей-

ствием нагрузки до сухости порядка 50 %;

158

Таблица 2.41 - Описание процесса получения бумаги/картона

Основное

Этап

технологиче-

Входной поток

процесса

Выходной поток

Эмиссии

ское оборудо-

(подпроцесс)

вание

Волокнистые полуфаб-

Прием,

- сгущенный во-

- бассейн-

рикаты жидким потоком:

хранение,

локнистый по-

аккумулятор;

- целлюлоза беленая;

сгущение

луфабрикат;

- сгуститель

- целлюлоза небеленая;

- оборотная во-

- ХТММ;

да

- ХММ;

- БХТММ;

- ТММ;

- ДДМ;

- ДДМД;

- макулатурная масса;

- оборотная вода;

- электроэнергия

- целлюлоза беленая при-

Роспуск и

- волокнистый

Бассейн-

сбросы

возная (кипы);

хранение

полуфабрикат

аккумулятор;

производ-

- целлюлоза небеленая

гидроразби-

ственную ка-

привозная (кипы);

ватель

нализацию

- ХТММ (кипы);

(взвешенные

- оборотная вода;

вещества,

- электроэнергия

ХПК)

- волокнистый полуфаб-

Размол

- волокнистый

- мельницы

рикат

полуфабрикат

дисковые /

- электроэнергия

конические

- бумажная масса:

Очистка и

- бумажная

- очистители;

- сбросы

волокнистые полуфаб-

сортирова-

масса;

- сортировки;

производ-

рикаты; оборотный брак;

ние

- отходы очист-

- деаэратор

ственную ка-

наполнитель; проклеи-

ки и сортирова-

нализацию:

вающие, удерживающие,

ния;

(взвешенные

пластифицирующие ве-

- оборотная во-

вещества,

щества; оптический от-

да

ХПК)

беливатель; краситель;

- оборотная вода;

- электроэнергия

160

Продолжение таблицы 2.41

Основное

Этап

технологиче-

Входной поток

процесса

Выходной поток

Эмиссии

ское оборудо-

(подпроцесс)

вание

- бумажная масса;

Формова-

- бумага/картон;

- бумаго/

сбросы

- клей для поверхност-

ние.

- брак (кромка,

картонодела-

производ-

ной проклейки;

Прессова-

обрывы);

тельная ма-

ственную ка-

- меловальная паста;

ние. Сушка

- оборотная во-

шина:

нализацию:

- оборотная вода;

да;

- напорный

(взвешенные

- пар;

- конденсат;

ящик;

вещества,

- газ;

- вода

(от

- формующее

ХПК);

- электроэнергия;

уплотнения

устройство;

- выбросы в

- свежая вода

охлаждения)

- прессовая

атмосферу:

часть;

(паровоздуш-

- сушильная

ная

смесь,

часть;

бумажная

- клеильный

пыль)

пресс

/меловальная

установка

- микрокре-

пирующее

устройство;

- каландр;

- накат;

- вакуумные

насосы;

теплорекупе-

рационное

оборудование

- бумага/картон;

Отделка

товарная про-

- продольно-

выбросы

- электроэнергия

упаковка

дукция:

резательный

атмосферу

- рулоны/листы

станок;

(бумажная

бумаги/картона;

- рулонно-

пыль)

- бумажный

упаковочный

брак

станок;

- листорезка;

- киповальный

пресс

для

брака;

- фильтр для

очистки воз-

духа

161

Окончание таблицы 2.41

Основное

Этап

технологиче-

Входной поток

процесса

Выходной поток

Эмиссии

ское оборудо-

(подпроцесс)

вание

- оборотная вода;

Очистка из-

- оборотная во-

- дисковый

- сбросы

- электроэнергия

быточной

да

(мут-

фильтр;

производ-

оборотной

ный/светлый

ственную ка-

воды

фильтрат);

флотацион-

нализацию

- уловленное

ная ловушка

(взвешенные

волокно

вещества,

ХПК)

- мокрый брак;

Переработ-

- волокнистый

- сухой брак;

ка брака

полуфабрикат

гидроразби-

- оборотная вода;

ватели брака;

- электроэнергия

дефлокуля-

тор брака;

- сгуститель

брака;

- сортировки и

очистители

брака

2.7.1 Прием, хранение и сгущение

На интегрированных предприятиях в ЦБП волокнистый полуфабрикат на бума-

го/картонделательную машину поступает из технологических процессов производства

целлюлозы и/или древесной, макулатурной массы жидким потоком.

Волокнистый полуфабрикат подается в сгуститель, где отделяется избыточное

количество воды, и далее сгущенный волокнистый полуфабрикат поступает на стадию

размола.

На неинтегрированных предприятиях в ЦБП используются товарные волокни-

стые полуфабрикаты и/или макулатура, которые поступают на предприятия в кипах, и

начальной стадией подготовки бумажной массы является роспуск в гидроразбивателях

различной конструкции.

2.7.2 Размол

Назначение процесса размола - придать волокну определенные структуру и

размеры по длине и толщине, сделать волокна гибкими и пластичными за счет внеш-

ней и внутренней фибрилляции волокна. В зависимости от вида выпускаемой продук-

ции и вида исходного сырья используются различное оборудование и различные ре-

жимы размола.

162

Наибольшее применение в настоящее время имеют дисковые мельницы - одно-

дисковые, сдвоенные. Однако на ряде предприятий используются также модифициро-

ванные конические мельницы.

При использовании различных видов полуфабрикатов, как правило, осуществ-

ляются раздельный роспуск и размол. При составлении композиции бумажной массы

добавляются оборотный брак и при необходимости наполнители, красители, проклеи-

вающие вещества, вспомогательные химические вещества.

Процесс размола является очень энергоемким, расход энергии составляет от

100 до 500 кВт·ч/т для большинства видов бумаг и картона.

2.7.3 Очистка и сортирование

Готовую бумажную массу далее разбавляют водой до требуемой концентрации и

очищают от нежелательных включений, которые удаляют из массы при очистке и сор-

тировании.

В центробежных очистителях удаление волокнистых включений из массы осу-

ществляется под действием центробежных сил. Различают очистители для тяжелых и

легких частиц. Центробежные очистители обычно устанавливают в несколько ступеней

(до 6 ступеней).

Масса от установки вихревых очистителей поступает в деаэратор, где происхо-

дит удаление воздуха из массы. Далее деаэрированная масса поступает на сортировки

со щелевыми или круглыми отверстиями.

От степени очистки бумажной массы зависят качество вырабатываемой бумаги и

работа бумаго/картоноделательных машин: загрязнения являются одной из причин об-

рывов бумажного полотна.

2.7.4 Бумаго/картоноделательная машина. Формование, прессование,

сушка

На бумаго/картоноделательной машине производятся отлив, формование по-

лотна и формирование большинства свойств бумаги и картона.

В напорном ящике масса принимает форму плоской струи, являющейся основой

для отлива полотна. Из напорного ящика масса попадает на сетку, где из разбавлен-

ной массы осаждаются волокна и образуется бумажное/картонное полотно.

В последнее время для формования полотна используются машины со сдвоенной сет-

кой, которые представляют современный технический уровень бумагоделательного

оборудования. В формерах со сдвоенной сеткой волокнистая суспензия проходит меж-

ду двумя сетками, и вода удаляется с обеих сторон. Существуют комбинации длинно-

сеточных машин и машин со сдвоенной сеткой (гибридные формующие устройства).

Далее полотно подвергается прессованию. В процессе прессования вода удаля-

ется из полотна в результате его уплотнения под действием внешней нагрузки. Прес-

совая часть машины состоит обычно из нескольких различных прессов, через которые

последовательно проходит бумажное полотно. После прессовой части сухость бумаги

обычно составляет 28 % - 40 %.

163

Дальнейшее обезвоживание до конечной сухости (92 % - 95 %) происходит на

сушильной части бумаго/картоноделательной машины за счет испарения влаги из по-

лотна.

Основными методами сушки являются контактная (применяется для сушки бума-

ги и картона) и воздушная (применяется для сушки картона).

Сушильная часть машины является, как правило, самой затратной частью ма-

шины, на которую приходится около 65 % стоимости энергии, потребляемой бумажным

производством.

Сушильная часть закрыта колпаком для снижения потерь тепла и повышения

эффективности процесса, а также имеет установки для регенерации тепла, в которые

поступает горячий влажный воздух из-под колпака. Температура воздуха составляет

обычно 80 °C - 85 °C, влажность - 140-160 г H2O/кг сухого воздуха. Часть влаги (около

1-1,5 м³/т бумаги) выбрасывается в атмосферу. По экономическим соображениям все

бумажные предприятия устанавливают системы регенерации тепла (рисунок 2.28).

Рисунок 2.28 - Схема регенерации тепла

В большинстве случаев в состав БДМ/КДМ входят различные узлы, которые

необходимы для придания бумаге потребительских свойств. Например, в сушильной

части устанавливаются клеильный пресс для поверхностной проклейки, меловальная

установка, крепирующее или микрокрепирующее устройство. Составы для поверхност-

164

ной обработки наносятся на поверхность бумаги с помощью валов, шабером и т. д., по-

сле чего полотно поступает на сушку в короткую досушивающую часть.

Для повышения лоска, гладкости бумаги, а также придания бумаге равномерной

толщины по ширине полотна после сушильной части устанавливается каландр.

Наматывание бумаги в рулоны производится на накате.

Для получения товарной продукции готовую бумагу/картон на продольно-

резательном станке разрезают на рулоны. Ролевую бумагу/картон упаковывают и в ви-

де рулонов отправляют на склад. Для выработки листовой продукции рулоны бума-

ги/картона направляют в листорезательный цех, где происходят резка бумаги/картона

на требуемые форматы, сортирование, укладка в стопы/кипы, упаковка. Готовая листо-

вая продукция отправляется на склад.

2.7.5 Очистка избыточной оборотной воды

В процессе производства бумаги/картона на машине происходит непрерывное

удаление воды.

С целью экономии волокна и сокращения расхода свежей воды воду, удаляемую

в процессе формования полотна на машине, используют как оборотную в технологиче-

ском процессе (рисунок 2.29).

В зависимости от места образования и содержания взвешенных и растворенных

веществ оборотную воду разделяют на три потока (цикла).

Первый поток образует регистровая вода из зоны формования бумажного полот-

на сеточной части, обогащенная волокном, наполнителями. Эта вода без осветления

направляется на разбавление в массоподготовительный отдел и в поток бума-

го/картоноделательной машины.

Вода второго потока (из отсасывающих ящиков, гауч-вала, прессовой части,

промывки сеток) содержит в два-три раза меньше взвешенных частиц, чем регистровая

вода. Эта вода отправляется на локальную внутрицеховую очистку, после чего освет-

ленную воду используют в технологическом процессе вместо свежей воды.

Уловленное волокно от локальной очистки возвращается в поток.

Вода третьего потока содержит избыточную оборотную воду из вторичного цикла

(от очистителей, сортировок и др.). Из-за высокой степени загрязненности ее, как сточ-

ную воду, направляют на механическую, химико-механическую и (или) биологическую

очистку.

165

проклеивающие вещества и способы проклейки - кислый, нейтральный и псевдоней-

тральный. В России реализуются все три варианта проклейки в массе.

При кислом способе проклейки в качестве гидрофобизирующего вещества (клея)

используют продукты различной степени омыления живичной, талловой канифоли или

их модификаций, в качестве осадителя клея на волокно применяют сернокислый алю-

миний. Проклейку ведут в кислой среде при pH 4,3-5,5. Для повышения pH проклейки в

качестве осадителя используют алюминат натрия, pH проклейки при этом составляет

5,5-6,0.

При применении высокосмоляных, дисперсионных канифольных клеев (напри-

мер, торговой марки «Сакоцел») проклейку осуществляют при pH, близких к нейтраль-

ным (6,0-6,5). Такую проклейку называют псевдонейтральной проклейкой. Осадителем

клея в этом случае также является сернокислый алюминий или полиоксихлорид алю-

миния. Псевдонейтральная проклейка позволяет минимизировать расходы сульфата

алюминия - с 25-40 кг/т до 7-21 кг/т и канифольного клея - с 9-25 кг/т до 6-16 кг/т.

В последние десятилетия наибольшее распространение получила проклейка в

среде, близкой к нейтральной (pH 6,5-8,5), - нейтральная проклейка. В качестве клея

применяют водные дисперсии реакционноспособных синтетических веществ на основе

димеров алкилкетенов жирных кислот, ангидрида алкилянтарной кислоты или их мо-

дификаций. Активные группы этих веществ взаимодействуют с гидроксильными груп-

пами волокон целлюлозы, а их гидрофобные радикалы блокируют поверхность воло-

кон, придавая бумаге гидрофобность. Для закрепления клея на волокне и ускорения

реакции взаимодействия используют катионные добавки (крахмалы, полиамидэпихлор-

гидринные смолы, полиакриламид (ПАА), полиэтиленимин (ПЭИ), полиэлектролиты

и др.).

Применение проклейки в нейтральной среде дает ряд преимуществ. Процесс

производства становится экологически более чистым, отсутствуют сточные воды с кис-

лой средой. Повышается качество бумаги, и снижаются затраты на ее производство.

Улучшаются показатели механической прочности бумаги, ее белизна, сохранность при

долговременном хранении, устойчивость к термическим воздействиям. При нейтраль-

ной проклейке достигаются высокий эффект проклейки при малых расходах проклеи-

вающего вещества (от 0,8 до 1,5 кг/т по сухому веществу), устойчивость к воздействию

как кислых, так и щелочных сред.

В производстве печатных видов бумаги важную роль играет поверхностная

проклейка, которая обеспечивает бумаге требуемую степень впитываемости печатных

красок, снижает пылимость и выщипывание при нанесении печати, улучшает структур-

но-механические свойства бумаги, повышает устойчивость бумаги к деформации во

влажном состоянии. Для поверхностной проклейки печатных видов бумаги наиболее

часто применяют крахмал, модифицированный химическим или физико-химическим

способами. Порядка 60 % от всего объема потребляемых модифицированных видов

крахмалов приходится на долю окисленного и ферментативного. Существуют различ-

ные схемы процесса получения окисленного и ферментативного крахмала. При окис-

лении крахмала получают высокодисперсные коллоидные растворы с пониженной вяз-

костью, обладающие высокой адгезией, которые глубже проникают в поры бумаги,

лучше склеивают волокна, дают более прочную пленку. Поэтому окисленный и фер-

ментативный крахмал часто применяют в качестве основного связующего при поверх-

167

ностной проклейке бумаги. При поверхностной проклейке бумаги и картона использует-

ся клей стирол-акриловая дисперсия с анионно-катионным зарядом для увеличения

гидрофобности бумаги и картона.

При поверхностной проклейке бумажное полотно пропускается между валами

клеильного пресса, установленного перед последней группой сушильных цилиндров

сушильной части БДМ. Проклеивающий раствор в жале валов клеильного пресса пода-

ется на бумагу с одной или двух сторон. Количество наносимого проклеивающего ве-

щества зависит от концентрации проклеивающего раствора и линейного давления в

жале валов клеильного пресса. Как правило, количество нанесенного проклеивающего

вещества составляет 0,3-0,5 г/м².

Использование для поверхностной проклейки бумаги клеильного пресса усовер-

шенствованной конструкции - пленочного клеильного пресса - обеспечивает суще-

ственные преимущества по сравнению с традиционной конструкцией пресса, где по-

лотно обильно увлажнялось между двумя валами, что создавало определенные про-

блемы с равномерностью нанесения проклеивающего вещества по ширине полотна

бумаги. Конструкция клеильного пресса пленочного типа позволяет наносить регулиру-

емое количество проклеивающих веществ и обеспечивает равномерное распределе-

ние его по ширине полотна бумаги. Технология нанесения проклеивающего состава на

бумагу при использовании пленочного пресса принципиально отличается от традици-

онной, так как при этом проклеивающий состав наносится первоначально на нанося-

щий вал, образуя ровный по толщине пленочный слой, который затем переносится на

бумажное полотно. Вода, содержащаяся в проклеивающем составе, удаляется при

прохождении влажного бумажного полотна по последней группе сушильных цилиндров

БДМ.

При использовании в технологии производства писчих, печатных видов бумаги

только поверхностной проклейки бумажного полотна значительно снижаются затраты

на очистку сточных вод предприятия.

2.7.7 Мелование

Технология производства высококачественных видов бумаги книжно-журнальной

и картона мелованного для изготовления складных коробок с многокрасочной печатью

включает специальную обработку поверхности бумаги или картона, так называемый

процесс мелования (нанесение на поверхность бумаги или картона меловальной пас-

ты), который можно отнести к одному из видов поверхностной проклейки, обеспечива-

ющей улучшение печатных свойств поверхности бумаги и картона.

Меловальная паста - водная суспензия, содержащая белые пигменты, связую-

щие и различные вспомогательные вещества. В качестве пигментов применяют као-

лин, тальк или карбонат кальция. Состав меловальной пасты зависит от требований к

качеству поверхности бумаги, определяемых используемым методом печати. Подго-

товка меловальной пасты производится на так называемой кухне - отделе подготовки

пасты, где осуществляются подготовка и смешение в определенном соотношении ком-

понентов пасты. Перед подачей на меловальную установку меловальную пасту филь-

труют.

168

Производят одно- или многократное покрытие бумаги меловальной пастой. Дву-

кратное покрытие, как правило, происходит в два этапа: сначала один слой меловаль-

ной пасты наносится на бумагу на встроенной в БДМ меловальной установке, а затем -

на отдельно стоящей меловальной установке. Масса первого слоя, наносимого в ре-

жиме онлайн непосредственно на БДМ, - 4-6 г/м². Масса второго слоя, который нано-

сится на отдельно стоящей меловальной установке, - 20-25 г/м² (иногда до 40 г/м²).

Включение установок для мелования в состав БДМ стало возможным после раз-

работки валкового устройства пленочного типа, с помощью которого покровную пасту

наносят одновременно на обе стороны бумажного полотна при сохранении контурного

профиля бумаги. Новые конструкции меловального устройства имеют два вала, к каж-

дому из которых примыкает дозирующий вал, вращающийся со скоростью, отличаю-

щейся от скорости наносящего вала, благодаря чему в пленке наносимого покровного

состава возникают усилия сдвига, обеспечивающие стабильность пленки при высокой

скорости.

Существуют конструкции БДМ, которые позволяют выполнять двойное покрытие

бумаги меловальной пастой в едином технологическом процессе. При этом второе по-

крытие может наноситься на высушенное первое (метод «влажным по сухому») или

прямо на влажное (метод «влажным по влажному»). Бумага после мелования имеет

матовую поверхность, которая после каландрирования приобретает лоск.

Мелование подразделяется на легкое, полное и литое. При различных видах об-

работки не только варьируется количество наносимой меловальной пасты, но и изме-

няется характер ее проникновения в структуру бумажного полотна. Глубина проникно-

вения может быть как значительной, так и небольшой. Среди методов (способов) ме-

лования бумаги наиболее перспективным является метод шторного мелования.

В устройстве для его осуществления отсутствуют механические элементы для разрав-

нивания пасты по поверхности полотна. Паста вытесняется через узкую щель напуск-

ной камеры и под действием силы тяжести падает на полотно в виде шторы. В точке

соприкосновения с полотном штора изменяет направление движения и растягивается,

образуя на поверхности бумажного полотна тонкую пленку, которая высушивается воз-

духом. Недостатком метода шторного мелования является то, что покрытие наносится

только на одну сторону полотна.

Отдельно стоящие меловальные установки включают оборудование для раз-

мотки рулона бумаги (раскат), узел или узлы мелования, сушильную часть (инфракрас-

ную сушку, сушку теплым воздухом и нагреваемые цилиндры) и накат. Для управления

работой установки используются различные системы управления и контроля.

В системе узла мелования в процессе работы осуществляются циркуляция ме-

ловального состава и его фильтрация для удаления волокон и других включений, что

обеспечивает стабильность свойств меловальной пасты. Фильтры периодически очи-

щают, при этом образуется поток концентрированных отходов.

2.7.8 Крашение

Крашение бумаги проводят с целью придания ей определенного цвета разной

интенсивности. Различают густоокрашенные бумаги и бумаги с подцветкой. Бумага

может быть окрашена в массе и с поверхности. Наиболее распространен способ кра-

169

шения непосредственно бумажной массы. Для этого раствор красителя вводят в бу-

мажную массу в процессе ее подготовки, при этом краситель адсорбируется на целлю-

лозном волокне. Бумага, окрашенная таким способом, является прокрашенной по всей

толщине. Для повышения удержания красителей в бумажную массу вводят специаль-

ные добавки. Эффективность крашения бумажной массы зависит от многих факторов,

в числе которых: степень помола и вид используемого волокна, содержание проклеи-

вающих веществ, минеральных наполнителей и сернокислого глинозема, pH среды и

температура процесса крашения, температура сушки бумаги, каландрирование и др.

Крашение бумаги с поверхности осуществляют на клеильном прессе БДМ, на су-

перкаландре или на других специальных устройствах, где красители смешиваются с

проклеивающим составом. При такой технологии внутренние слои бумаги остаются не-

прокрашенными. Преимуществами такого способа крашения являются значительно

меньший расход красителя (до 30 %), значительно меньшее количество окрашенных

сточных вод, возможность окрашивать бумагу малыми партиями. Поверхность бумаги

может быть окрашена в процессе мелования, если в состав меловальной пасты введе-

на добавка органического или неорганического пигмента.

Для крашения бумаги наибольшее применение находят органические синтетиче-

ские красители, разделяющиеся на водорастворимые красители и нерастворимые пиг-

менты. Водорастворимые красители используют при крашении бумаги в массе, нерас-

творимые пигменты - при крашении бумаги с поверхности.

Водорастворимые органические красители делятся на основные, кислотные и

прямые. Наиболее широко для крашения бумаги используют прямые красители, име-

ющие непосредственное сродство к целлюлозе, что дает возможность хорошо удержи-

вать краситель на волокне без введения специальных химических вспомогательных

веществ (ХВВ). Прямые красители применяют главным образом для крашения очи-

щенной

делигнифицированной

целлюлозы,

неклееной

бумажной

массы,

не содержащей древесной массы. Разработаны и используются технологии совместно-

го крашения бумажной массы, например, прямыми и основными красителями, основ-

ными и кислотными.

Из пигментных красителей наибольшее применение при крашении бумаги и кар-

тона нашли кубовые (антрахиноновые), фталоцианиновые и азокрасители, а также

технический углерод.

2.7.9 Технологии применения ХВВ в производстве бумаги и картона

Эффективное применение ХВВ в производстве бумаги и картона позволяет при

малых капитальных вложениях и минимальных затратах значительно снизить издержки

производства и повысить экологическую безопасность данной подотрасли ЦБП. Как

указывалось ранее, ХВВ используют на разных этапах технологических процессов про-

изводства бумаги и картона. Остановимся на наиболее значимых процессах производ-

ства массовых видов бумаги и картона, которыми являются удержание компонентов

бумажной массы, проклейка и упрочнение.

Для удержания компонентов бумажной массы при формовании бумажного по-

лотна на сеточном столе БДМ используют комбинации катионного крахмала и силика-

золя или анионного бентонита.

170

Использование комбинации катионного крахмала и силиказоля, так называемой

системы Композил, предусматривает обработку бумажной массы путем последова-

тельного введения в нее катионного крахмала и силиказоля. Эта система в России в

основном внедрена специалистами компании Акзо - Нобель.

Технология применения комбинации: «катионный крахмал» - бентонит преду-

сматривает последовательное введение в бумажную массу раствора крахмала, за-

тем - суспензию бентонита. Эта система имеет очевидное преимущество перед систе-

мой Композил: на предприятие бентонит поставляется в виде сухого порошка в отли-

чие от водных дисперсий силиказоля, что значительно расширяет временные рамки

его использования. Для приготовления раствора катионного крахмала используют

джет-кукер, суспензии бентонита - специальную автоматическую установку. Исполь-

зование данной технологии позволяет обеспечить до 82 % удержания катионного

крахмала. Приведенная технология используется на ОАО «Монди СЛПК».

Технология упрочнения массовых видов бумаги и картона предусматривает в

основном, введение в бумажную массу катионных крахмалов различных производите-

лей, при этом предпочтение отдается крахмалам средней и выше степени замещения.

Расход составляет 4-12 кг/т. Для приготовления растворов крахмалов на крупных

предприятиях (например, Сегежский ЦБК) используют автоматические джет-кукеры

разных производителей. Использование джет-кукеров позволяет проводить варку

крахмала в автоматическом режиме в температурном интервале 110-165 °С. Произво-

дительность аппаратов - 1-2 т/час, что обеспечивает бесперебойную работу БДМ про-

изводительностью 200-300 т/час. Установка автоматического джет-кукера занимает

не более 20 м². Важнейшими преимуществами варки крахмала в джет-кукере являют-

ся: практически полное отсутствие пыли, минимальные потери крахмала (менее 0,5 %),

чрезвычайно легкая управляемость. Кроме того, нет необходимости иметь большие

емкости для хранения рабочего раствора крахмала, специальных операторов.

Также при производстве бумаги и картона применяются биоциды для обеззара-

живания потока, снижения обрывности за счет уменьшения слизи образования. На

БДМ КДМ применяются пассирующие системы для предотвращения отложений на сет-

ках и сукнах. Для упрочнения бумаги и картона также применяют различные синтетиче-

ские уравнители.

2.7.10 Каландрирование

Подавляющую часть продукции, вырабатываемой на БДМ и КДМ, подвергают

процессу машинного каландрирования, который в значительной степени определяет

такие качественные показатели полотна, как плотность, гладкость и равномерность

толщины. Перечисленные показатели, имеющие важное значение для ряда массовых

видов бумаги и картона, обеспечиваются управляемыми параметрами процесса ка-

ландрирования. На показатели процесса каландрирования в основном влияют давле-

ние между валами, число захватов, продолжительность каландрирования, температура

валов и влажность обрабатываемого полотна. Эти параметры можно отнести к управ-

ляемым параметрам процесса. Наиболее важный параметр каландрирования -

линейное давление и его распределение по ширине площадки контакта между валами

и бумагой.

171

В процессе машинного каландрирования полотно бумаги или картона проходит

между валами при определенном линейном давлении, часто под воздействием тепла и

увлажнения.

Машинный каландр состоит из двух или более закаленных чугунных валов с

очень гладкой поверхностью, которые расположены один над другим, как показано на

рисунке 2.30.

Рисунок 2.30 - Машинный и суперкаландр

Полотно бумаги пропускают через зазоры между валами (жесткие зазоры). Со-

временные каландры оснащены нагреваемыми чугунными валами в сочетании с ва-

лом, имеющим мягкое резиновое покрытие (мягкий каландр). Два или более из них

расположены один за другим. Валы каландров изнутри нагреваются горячей водой, па-

ром или маслом.

Бумажное полотно, полученное на БДМ или меловальной установке, часто под-

вергается дополнительной обработке, которая называется суперкаландрированием.

При проходе полотна через суперкаландр его поверхность приобретает очень высокую

гладкость. Суперкаландры устанавливаются отдельно от БДМ. Обработка в них также

позволяет повысить лоск поверхности. Суперкаландрирование повышает лоск и печат-

ные свойства бумаги до требований, предъявляемых к бумаге для художественной пе-

чати. Перед суперкаландрированием рулон подвергают перемотке, при которой устра-

няются возможные дефекты и обрезаются кромки. Система суперкаландрирования

включает оборудование для размотки рулонов (раскат), суперкаландр и оборудование

для намотки в рулоны (накат).

Воздействие на окружающую среду процесса (супер) каландрирования в основ-

ном заключается в потреблении энергии, необходимой для работы оборудования и

нагрева валов.

2.7.11 Увлажнение, намотка, резка и упаковка бумаги

Некоторые сорта бумаги, к которым предъявляются высокие требования по по-

казателям гладкости и лоска, подвергают дополнительной обработке на суперкаланд-

рах. Бумагу, поступающую на суперкаландр, увлажняют, как правило, на накате БДМ

при намотке на тамбур. Степень увлажнения бумаги различна и зависит от требуемых

свойств бумаги, ее композиции и массы бумаги площадью 1 м². Принцип работы

172

увлажняющих аппаратов, устанавливаемых между машинным каландром и накатом

БДМ, основан на распылении воды спрыском, щеткой или сжатым воздухом. Увлаж-

ненная сторона бумаги при намотке на накате соприкасается с неувлажненной сторо-

ной, и влага равномерно распределяется по обеим сторонам полотна бумаги. Некото-

рые специальные высокосортные виды бумаги увлажняют на отдельных увлажнитель-

ных станках, совмещая эту операцию с контрольной перемоткой бумаги. Используют

увлажнительные станки различных типов: со щеточным распылением воды, с распы-

лением воды сжатым воздухом, с передачей влаги на бумагу при помощи валиков или

с увлажнением бумаги влажным воздухом. После увлажнения на БДМ или на отдель-

ных увлажнительных станках бумагу направляют на суперкаландр.

Готовую бумагу на накате наматывают на тамбур в рулоны. По типу намотки

различают накаты с осевой намоткой (фрикционный накат) и накаты барабанного типа

(периферические накаты). Фрикционные накаты применяют на тихоходных машинах

при выработке бумаги и картона с большой массой 1 м². В настоящее время на боль-

шинстве БДМ используют периферические накаты, обеспечивающие плотную намотку

бумаги. Вращение наматываемого валика бумаги у периферического наката осуществ-

ляется за счет трения качения этого валика о несущий барабан, вращающийся от при-

вода с постоянной угловой скоростью.

В зависимости от требований к формату поставляемую на дальнейшую перера-

ботку бумагу в тамбурах подают на перемоточный и продольно-резательный станок

(ПРС), где бумагу нарезают на рулоны нужного формата. При условии поставки бумаги

в листах рулоны после ПРС направляют на листорезательные машины, где бумажное

полотно разрезается на листы соответствующего формата.

Рулоны или стопы листов упаковывают на упаковочных станках в соответствии с

требованиями к конкретному виду продукции.

Воздействие на окружающую среду этих операций достаточно незначительное,

но есть возможность образования пыли при резке. В этих процессах потребляется ма-

ло энергии. Отходы образуются из обрезков бумаги, которые обычно перерабатывают-

ся и поступают обратно в технологический процесс.

2.7.12 Переработка брака

Основное назначение системы переработки брака заключается в подготовке его

к повторному использованию в композиции бумаги. Принципиальная схема переработ-

ки брака приведена на рисунке 2.31

Количество образуемых во время производства бумаги/картона отходов обычно

составляет 5 % - 20 % от производительности машины.

Отходы бумаги образуются в разных местах БДМ/КДМ. Мокрый бумажный брак

образуется при нормальной работе БДМ/КДМ в виде отсечек кромок в сеточной части.

Сухой брак образуется при отделке бумаги, а также в виде срывов или обрезков.

С БДМ/КДМ брак поступает в гидроразбиватели брака под машиной и далее по-

дается в бассейн брака. Оборотный брак сгущается на сгустителе до концентрации

4 % - 5 %, затем масса поступает на несколько ступеней очистки, что позволяет сни-

зить безвозвратные потери. Далее оборотный брак добавляется в композицию бума-

ги/картона в определенном соотношении.

173

Рисунок 2.31 - Принципиальная схема переработки брака

Описание применяемого технологического оборудования

Таблица 2.42 - Характеристика основного оборудования производства бумаги/картона

Наименование

Назначение обору-

Технологические

оборудования

дования

характеристики ¹⁾

Мельницы

Размол волокни-

Тип - коническая, дисковая.

стых полуфабри-

Производительность - до 480 т/сут.

катов

Концентрация - 2,0 % - 6,5 %.

Степень помола на входе - 10-18 °ШР.

Степень помола на выходе - 15-50 °ШР

Сортировки

Сортирование

Тип - вертикальная/горизонтальная напорная ще-

бумажной массы

левого типа, перфарированная.

Производительность - до 800 т/сут.

Габарит отверстия/щели сита - 0,35-3 мм.

Концентрация на входе - до 4 %

Очистители

Улавливание

Тип - многоступенчатая установка вихревых кони-

удаление тяжелых

ческих очистителей.

и легких включе-

Производительность - до 110 000 л/мин.

ний

Количество ступеней - до 6.

Концентрация на входе - до 2 %.

Количество хорошей массы - 84 % - 99,5 %.

Количество отходов - 0,5 % - 16 %

Бумаго/

Изготовление бу-

Ассортимент - писче-печатные виды бумаг, картон

картонодела-

маги/картона

коробочный, тарный и др.

тельная ма-

Производительность - до 1250 т/сут.

шина в со-

Обрезная ширина -

3160,

4200,

6300,

8550,

ставе:

9100 мм.

Скорость по приводу - до 1350 м/мин

- напорный

Подача бумажной

Тип - закрытый.

ящик;

массы на формо-

Производительность - до 120 000 л/мин.

вание

Концентрация на входе - до 1,2 %.

Пределы открытия щели - до 90 мм.

Степень рециркуляции - 10 %

- форму-

Формирование

Тип - одно/многосеточное кантеливерного типа с

ющее устрой-

бумажно-

обезвоживающими элементами.

ство;

го/картонного по-

Сухость на выходе - до 25 %

лотна

174

Продолжение таблицы 2.42

Наименование

Назначение обору-

Технологические

оборудования

дования

характеристики ¹⁾

- прессовая

Прессование бу-

Тип - Пикап, обычный прямой, отсасывающий,

часть;

мажно-

сглаживающий, с расширенной зоной прессования

го/картонного по-

и др.

лотна

Сухость на входе - до 25 %.

Сухость на выходе - 31 % - 48 %

- сушильная

Сушка полотна до

Тип - цилиндровая, типа «Флект», Янки-цилиндр.

часть;

конечной влажно-

Сухость на входе - 31 % - 48 %.

сти

Сухость на выходе - 92 % - 98 %.

Диаметр сушильных цилиндров - 2200 мм.

Количество сушильных цилиндров - до 106 шт.

Процент отвода конденсата - до 95 %

- клеильный

Поверхностная

Тип устройства -

пресс/

проклейка/

Количество проклеивающего слоя - 2,2-4 г/м²

меловальная

мелование

установка

- каландр;

Поверхностное

Тип - двухвальный, четырех-шестивальный.

каландрирование

Количество каландров - 1 шт.

полотна с целью

Гладкость полотна на выходе - 30-200 сек

повышения глад-

кости

бумаги,

улучшения печат-

ных свойств бума-

ги,

повышения

плотности и вы-

равнивание тол-

щины бумаги

- накат;

Намотка полотна

Тип - периферический.

бумаги/картона на

Диаметр наматываемого рулона - 900-3000 мм.

тамбур

Вакуумные

Создание вакуума

Тип - водокольцевые вакум-насосы.

насосы

для системы обез-

Комплектность установки - 5-13 шт.

воживания фор-

мующей и прессо-

вой частей

Теплорекупе-

Система теплоре-

Комплектность установки: теплообменники «воз-

рационное

куперации

при

дух - воздух», воздух, вода, вентиляторы, скруббер

оборудова-

производстве бу-

ние

маги и картона

175

Окончание таблицы 2.42

Наименование

Назначение обору-

Технологические

оборудования

дования

характеристики ¹⁾

Продольно-

Резка рулонов на

Количество в потоке машины - 1-2 шт.

резательный

потребительские

Производительность - до 800 т/сут.

станок

форматы

Скорость - до 2600 м/мин

Рулонно-

Упаковка рулонов

Производительность - до 60 рулонов/ч

упаковочный

бумаги/картона

станок

Таблица 2.43 - Природоохранное оборудование производства бумаги/картона

Наименова-

Назначение

ние обору-

Технологические характеристики

оборудования

дования

Сгуститель

Сгущение полуфаб-

Тип - одно/двухбарабанный.

рикатов

Производительность - 60-380 т/сут.

Поверхность фильтрации -17,5-70 м².

Концентрация на входе - 1 % - 4 %.

Концентрация на выходе - 8 % - 30 %.

Диаметр барабана - 3,5-5,8/1,5 м.

Мощность основного электродвигателя -

15-

30/110 кВт

Гидрораз-

Роспуск листовых

Тип - вертикальный.

биватель

полуфабрикатов

Производительность - 50-250 т/сут.

Вместимость - 16-80 м³.

Концентрация - 2,5 % - 5 %.

Мощность электродвигателя перемешивающего

устройства - 90-270 кВт

Дисковый

Очистка избыточной

Тип - сегментный/флотационный.

фильтр

оборотной воды

Количество дисков - 10-20 шт.

Диаметр диска - 3660-5000 мм.

Производительность - до 26 000 л/мин по освет-

ленной воде.

Концентрация

мутного

фильтрата -

3000-

4000 мг/л.

Концентрация светлого фильтрата - 10-50 мг/л.

Концентрация суперсветлого фильтрата - до 5 мг/л

Гидрораз-

Роспуск оборотного

Комплект оборудования брака под машиной: гауч-

биватель

брака

мешалка, гидроразбиватель брака прессовой ча-

брака

сти, гидроразбиватель брака сушильной части.

Концентрация - 2,5 % - 4 %

176

Окончание таблицы 2.43

Наименова-

Назначение

ние обору-

Технологические характеристики

оборудования

дования

Сгуститель

Сгущение оборотно-

Тип - шаберный/безшаберный.

брака

го брака брака

Производительность - 15-240 т/сут.

Поверхность фильтрации -14-50 м².

Концентрация на входе - 1 %-2,5 %.

Концентрация на выходе - 4-4,5.

Тип - шаберный/безшаберный.

Производительность - 15-240 т/сут.

Поверхность фильтрации - 14-50 м².

Концентрация на входе - 1 % - 2,5 %.

Концентрация на выходе - 4-4,5

Сортировки

Сортирование обо-

Тип - вертикальная сортировка напорного типа

брака

ротного брака

щелевая.

Габарит отверстия/щели сита - 0,2-4 мм.

Концентрация - 2 % - 4 %

Очистители

Очистка оборотного

Тип - вихревые конические очистители.

брака

Концентрация на входе - до 1 %

Система

Удаление кромки и

Комплектность

установки:

вентилятор-

удаления

пыли

разрыватель, сепаратор

кромки

пыли

от

продольно-

резатель-

ного станка

Система

Удаление пыли с

Комплектность установки: отсасывающие ящики в

удаления

поверхности полот-

зоне поперечной и продольной резки по ширине

пыли от по-

на

полотна вентилятор, пылеотделитель

лотна в уз-

лах листо-

резки

¹⁾ Технологические характеристики зависят от производительности линии.

2.7.13 Технологии и основное оборудование, применяемые при

производстве массовых видов бумаги

Наиболее массово выпускаемыми видами бумаги являются различные виды

писчих и печатных видов бумаги. Основные требования, предъявляемые к писчепечат-

ным видам бумаги, включают: минимальные колебания по ширине полотна по массе

бумаги площадью 1 м², толщине, гладкости, отсутствие разнооттеночности и пылимо-

сти, достаточную прочность поверхности. Эффективное обеспечение указанного ком-

177

плекса свойств зависит от применяемых технологий и возможностей используемого

основного технологического оборудования.

В настоящее время для отлива различных массово выпускаемых видов бумаги

широко используются БДМ с двухсеточными формующими устройствами. Формующее

устройство обеспечивает быстрое обезвоживание массы, равномерную структуру бу-

мажного полотна, хорошее формование при любой скорости машины, высокое удержа-

ние наполнителя и волокна, легкость в управлении, низкие эксплуатационные расходы,

обезвоживания бумажного полотна. Использование новейшей технологии формования

позволяет изготавливать бумаги для печати, как содержащие в композиции древесную

массу, так и без нее. Использование формующего устройства предпочтительнее на

высокоскоростных БДМ (свыше 1200 м/мин), а также при проведении реконструкции

плоскосеточных БДМ, давая возможность дальнейшего использования многих компо-

нентов плоской сетки. Бумажная масса, подаваемая на формующее устройство через

напорный ящик, равномерно распределяется по ширине сетки. Обезвоживание бумаж-

ной массы начинается на формующем валу. Далее следует изогнутый формующий

башмак с вертикально расположенными эластичными формующими планками, так

называемая Д-часть. С помощью вакуума можно управлять структурой полотна в Z-

направлении. Формующие планки мягко прижимаются к башмаку пневматической си-

стемой.

Прессовая часть современных БДМ для производства писчепечатных видов бу-

маги оснащена прессами с удлиненной зоной прессования (с тремя или четырьмя зо-

нами) и безобрывной проводкой полотна. Использование той или иной конструкции

пресса определяется требованиями к изготавливаемому виду бумаги, а также рабочей

скоростью БДМ. Например, при производстве высокосортных видов бумаги без содер-

жания в композиции древесной массы (бумаги - основы для мелования, бумаги для

глубокой печати) используют пресса с тремя зонами прессования. При этом в послед-

нем зазоре прессования верхняя сторона бумажного полотна прижимается к гладкому

валу, что дает возможность регулировать двусторонность поверхности полотна.

Эффективная сушка печатных видов бумаги, производство которых осуществ-

ляют на высокоскоростных БДМ (1200-2000 м/мин), обеспечивается при использова-

нии конструкции сушильной части с однорядной верхней компоновкой сушильных ци-

линдров.

Для отделки бумажного полотна при производстве печатных видов бумаги ис-

пользуют процесс каландрирования, например, с использованием мягкого каландра,

состоящего из двух валов - верхнего плавающего, имеющего мягкое покрытие, и вто-

рого приводного вала.

Для намотки бумаги на тамбур на высокоскоростных БДМ используют, например,

накат фирмы, процесс намотки на котором управляется современной системой управ-

ления плотностью намотки.

В таблице 2.44 приведены основные типы БДМ.

178

Таблица 2.44 - Основные типы БДМ, используемые для производства массовых видов

бумаги

Наименование

Назначение оборудования

Технологические характеристики

оборудования

1 БДМ

Производство легкоме-

1 Напорный ящик MasterJet с системой ре-

лованной бумаги

гулирования профиля массы ModuleJet.

2 Двухсеточное формующее устройство.

DuoFormer TQw.

3 Пресс Tandem NipcoFlex.

4 Сушильная часть TopDuoRan.

5 Клеильный пресс SpeedSizerAT.

6 Мягкий каландр EcoCal.

7 Встроенное мелование.

8 Ширина, мм -8100-10600.

9 Скорость, м/мин - 2000

2. БДМ

Производство

бумаги

1 Напорный ящик OptiFloII.

для печати

2 Формующее устройство OptiFormer.

3 Пресс OptiPress.

4 Клеильный пресс SymSizer.

5 Мягкий каландр OptiSoft.

6 Накат OptiReel.

8 Ширина, мм - 10 200.

9 Скорость, м/мин - 2000 (расч.)

2.7.14 Технология и оборудование для производства тонкой мелованной

бумаги (LWC)

LWC применяется для производства иллюстрированных журналов, проспектов,

рекламных каталогов с многокрасочной печатью. Отличительной особенностью LWC

является низкая масса бумаги площадью 1 м² (50-80 г/м²), что обуславливает особен-

ности технологии ее производства. В качестве волокнистых составляющих в компози-

ции LWC используют древесную массу (ДДМ, ТММ, ХТММ) и макулатуру в количестве

60 % - 70 % и 30 % - 40 % сульфатной или бисульфитной хвойной целлюлозы.

Проектные мощности БДМ для производства LWC достигают 350-400 тыс. т в

год при ширине 9-10 м и рабочей скорости 1500-2000 м/мин. В настоящее время внед-

ряется компактная система мокрой части БДМ - РОМ, быстро реагирующая на измене-

ния технологических параметров и поддерживающая стабильность ее работы. Исполь-

зование РОМ повышает эффективность работы БДМ на 3 % - 10 %. Регулирование

массы бумажного полотна площадью 1 м²на сетке БДМ производится при помощи сту-

пенчатого диффузора гидравлического напорного ящика.

Конструкция мокрой части современных скоростных БДМ представляет собой

двухсеточное формующее устройство - gap-former, обеспечивающее эффективное

обезвоживание массы на сетке и высокое качество формования бумажного полотна.

Повышение скорости БДМ обуславливает необходимость ликвидации свободных

участков передачи бумажного полотна в прессовой части машины, для чего использу-

179

ются широкозахватные пресса башмачного типа, увеличивающие площадь обезвожи-

вания. Сухость полотна достигает 50 % - 52 %, расход пара на сушку снижается на

20 % - 25 %.

Технология импульсной сушки является новым направлением в совершенство-

вании процессов прессования и в настоящее время находится в стадии внедрения. Ее

отличие от обычного прессования состоит в том, что один из валов пресса нагревается

газом или электричеством до высокой температуры (400 °С), благодаря чему сухость

полотна бумаги повышается до 60 % в течение 20-100 мс. Применение данного спосо-

ба позволяет сократить расход энергии, улучшить прочностные показатели бумаги и

оптимизировать ее композицию.

Включение установок для мелования в состав БДМ стало возможным после раз-

работки клеильных прессов валкового устройства пленочного типа, которые наносят

покровную пасту одновременно на обе стороны бумажного полотна при сохранении

контурного профиля бумаги. Новые конструкции меловального устройства имеют два

вала, к каждому из которых примыкает дозирующий вал, вращающийся со скоростью,

отличной от скорости наносящего вала, благодаря чему в пленке наносимого покровно-

го состава возникают усилия сдвига, обеспечивающие ее стабильность при высокой

скорости.

Использование SpeedCoater при производстве LWC дает значительные преиму-

щества по сравнению с традиционным двухшаберным устройством. К ним относятся

существенное снижение капитальных затрат и сокращение требуемой площади под

установку. Другим преимуществом SpeedCoater является более высокая производи-

тельность машины.

2.7.15 Технологии и основное оборудование, применяемые при

производстве бумаги санитарно-гигиенического назначения

Современные технологии производства бумаги санитарно-гигиенического назна-

чения (СГБ) в основном определяются свойствами используемых волокнистых полу-

фабрикатов, ХВВ и уровнем техники основного технологического оборудования (БДМ).

На современных БДМ, в зависимости от конструкции, можно получать одно-,

двух- и трехслойную крепированную или некрепированную СГБ, белую или окрашен-

ную, с тиснением или без.

Изготовителями БДМ для производства СГБ являются различные иностранные

компании.

Основные параметры современных БДМ для производства СГБ:

- ширина сетки - 1800-5600 мм;

- рабочая скорость - 1800-2500 м/мин;

- производительность - 24-110 тыс. т/год;

- диаметр Янки-цилиндра - 3660-5500 мм;

- масса 1 м² бумаги - 11-45 г;

- степень крепирования - 10 % - 30 %.

Современная БДМ для производства СГБ, как правило, включает:

- гидравлический напорный ящик с разделительными перегородками для выра-

ботки многослойной бумаги и системой автоматического регулирования профиля мас-

180

сы 1 м² за счет разбавления оборотной водой по зонам напорного ящика, обеспечива-

ющим равномерную турбулентность при напуске массы на сетку;

- компактное формующее устройство, обеспечивающее качественное формова-

ние, снижение количества обрывов и увеличение скорости БДМ;

- пресс специальной конструкции с изогнутым башмаком и удлиненной зоной

прессования, применение которого в конструкции БДМ обеспечивает высокое качество

СГБ и сокращение удельного расхода энергии;

- перфорированный сушильный цилиндр для сушки бумаги с продуванием струй

горячего воздуха или сушильный цилиндр «Янки» с колпаком скоростной сушки, пре-

имуществом которого является возможность сократить примерно в два раза потребле-

ние энергии по сравнению с БДМ, оснащенной перфорированным сушильным цилин-

дром продуванием струй горячего воздуха. Современные БДМ могут быть оснащены

крепирующим устройством или быть без него. Для интенсификации сушки бумаги

предполагается оснащение машины тепловым центром, работающим на природном га-

зе;

- мягкий каландр (для многослойной некрепированной бумаги после сушки стру-

ями горячего воздуха) и тиснильный пресс;

- накат с системой автоматического регулирования натяжения бумажного полот-

на и плотности намотки тамбуров бумаги;

- систему удаления бумажной пыли на участке от крепирующего шабера до нака-

та, обеспечивающую концентрацию пыли в воздухе не более 1 мг/м³.

Современные БДМ оснащены автоматизированной системой регулирования

влажности бумаги в машинном и поперечном направлениях.

АСУТП бумажной фабрики предусматривает управление и регулирование про-

цессов размола и подготовки массы, композиции массы, изменение композиции в соот-

ветствии с заданием на выпуск бумаги, регулирование массы 1 м², влажности, степени

крепирования бумаги.

В качестве волокнистых полуфабрикатов для изготовления высококачественной

СГБ используют сульфатную и сульфитную беленую хвойную и лиственную целлюло-

зу, беленую ХТММ (преимущественно хвойную) и отбеленное вторичное волокно.

В некоторых видах СГБ, например, для изготовления скатертей и полотенец, исполь-

зуют химические волокна длиной 5-9 мм (полиэфирные, вискозные и т. п.).

Основные типы БДМ, используемые для производства СГБ, приведены в табли-

це 2.45.

181

Таблица 2.45 - Основные типы БДМ, используемые для производства СГБ

Наименование

Назначение

Технологические характеристики

оборудования

1 БДМ, концепция

Производство СГБ

1 Гидродинамический напорный ящик с

PrimLine

одно-, двух-, трехслойным формованием

бумажной массы.

2 Формующее устройство Сrescent Former.

3 Пресс башмачного типа TissueFlex.

4 Сушильная

часть PrimeTAD

5 Крепирующий шабер.

6 Горизонтальный накат.

7 Скорость, м/мин, - 1000-2200.

8 Ширина сетки, мм, - 2000-5600.

9 Температура воздуха в колпаке скорост-

ной сушки, °С, - 300-700

2. БДМ, концепция

Производство СГБ

1 Напорный ящик OptiFlo 11.

Advantage

2 Формующее устройство Сrescent Former.

3 Пресс башмачного типа ViscoNip.

4 Янки-цилиндр и колпак скоростной суш-

ки AdvantageAirCap.

5 Крепирующий шабер.

6 Горизонтальный накат.

7 Скорость, м/мин, - 1600-2000.

8 Ширина сетки, мм, - 2800

Для улучшения качества СГБ в современных технологиях используют упрочня-

ющие добавки, мягчители, средства для улучшения крепирования, а также катионные

красители различных оттенков, обеспечивающие равномерную окраску бумаги при ми-

нимальном загрязнении оборотных вод.

Элементом технологической цепочки при производстве СГБ являются продоль-

но-резательные станки (ПРС) со скоростью резки до 2200 м/мин, позволяющие разре-

зать рулоны бумаги на необходимую для дальнейшей переработки ширину. Современ-

ные ПРС, имеющие в раскате до четырех рулонов, оснащены оригинальным ножевым

валом, предусматривающим наличие индивидуального привода для каждого ножа.

Настройку формата для резки бумаги на таких ПРС оператор осуществляет практиче-

ски без останова.

2.8 Многотопливные котлы для сжигания древесно-корьевых

отходов и осадков очистных сооружений

Общая технологическая схема процесса сжигания кородревесных материалов и

осадков сточных вод предприятия приведена на рисунке 2.32.

182

- горение топлива в специализированной топке (реакторе);

- сбор и удаление золы и донного осадка;

- просеивание донного осадка;

- очистка дымовых газов.

Информация по указанным подпроцессам представлена в таблице 2.46.

Таблица 2.46 - Описание технологического процесса сжигания кородревесных материалов

производства и осадков сточных вод

Этап

Выходной

Основное технологиче-

Входной поток

процесса

Эмиссии

поток

ское оборудование

(подпроцесс)

- необезвоженный

Подготовка

- топлив-

- ленточные прессы;

- газовые вы-

осадок сточных вод;

топливной

ная смесь

- промежуточный бун-

бросы (в атмо-

- обезвоженные ко-

смеси и по-

надлежа-

кер осадка с нижним

сферу);

родревесные мате-

дача в котел

щего ка-

разгрузочным устрой-

- вода от обез-

риалы;

чества

ством;

воживания ко-

- сера;

- бункер топлива с

родревесных

- электроэнергия

верхним перемеши-

материалов и

вающим устройством

осадков сточ-

и нижним радиальным

ных вод (в ка-

разгрузчиком;

нализацию)

- уравнительный кар-

ман с разгрузочным

устройством;

- роторные питатели

- химически

очи-

Подготовка

котло-

- деаэраторы;

- шум от рабо-

щенная вода;

питатель-

вая вода

- установка приготов-

тающего обору-

- конденсат;

ной воды и

надле-

ления и дозирования

дования;

- пар;

подача

жащего

химикатов;

- теплая вода из

- электроэнергия;

котел

качества

- подогреватели низ-

уплотнений

- химикаты

кого и высокого дав-

насосов в кана-

ления;

лизацию;

- питательные элек-

- конденсат для

тронасосы

повторного ис-

пользования

- воздух;

Подготовка

нагретый

- паровые калорифе-

шум от работа-

- пар;

воздуха для

воздух

ры;

ющего оборудо-

- электроэнергия

горения и

- дутьевые вентилято-

вания;

подача

ры

- конденсат для

котел

повторного ис-

пользования

184

Окончание таблицы 2.46

Этап

Выходной

Основное технологиче-

Входной поток

процесса

Эмиссии

поток

ское оборудование

(подпроцесс)

- топливная смесь;

Горение

перегре-

водоохлаждаемая

- дымовые газы

- воздух;

топлива в

тый пар

провальная решетка

(включая части-

- растопочное топ-

специали-

цы песка) в си-

ливо;

зированной

стему очистки;

- котловая вода;

топке (ре-

продувочная

- песок;

акторе)

вода в сепара-

- электроэнергия

тор продувок;

- донная зола и

осадок в систе-

му сбора и уда-

ления;

- шум от рабо-

тающего обору-

дования

- зола (летучая и

Сбор

зола

система конвейеров

- шум от рабо-

донная после кон-

удаление

донный

различных типов

тающего обору-

вективной шахты);

золы и дон-

осадок

дования;

- донный осадок;

ного осадка

- теплая вода в

- электроэнергия;

канализацию;

- механически очи-

- зола в отвал;

щенная вода

- донный осадок

на просеивание

- донный осадок;

Просеива-

просеян-

сетчатый фильтр (гро-

- шум от рабо-

электроэнергия

ние донного

ный песок

хот)

тающего обору-

осадка

для по-

дования;

вторного

- донный осадок

исполь-

(спекшийся пе-

зования

сок) в отвал

дымовые газы

Очистка

дымовые

циклон, электро-

очищенные

дымовых

газы

фильтр;

дымовые газы в

газов

допусти-

- дымососы

атмосферу че-

мым со-

рез

дымовую

держани-

трубу;

ем лету-

- летучая зола в

чей золы

систему сбора и

и других

удаления.

взвешен-

ных ча-

стиц

185

Характеристики основного оборудования представлены в таблице 2.47.

Таблица 2.47 - Характеристики основного оборудования процесса сжигания кородревесных

материалов и осадков сточных вод

Технологические

Наименование оборудования

Назначение оборудования

характеристики ¹⁾

Промежуточный

бункер

Для регулирования равно-

Полезный расчетный объем

осадка с нижним разгру-

мерной подачи осадка к ко-

бункера - 50 м³.

зочным устройством

родревесным материалам

Влажность материала, до

в нужной пропорции

75 %

Бункер топлива с верхним

Равномерное перемешива-

Полезный расчетный объем

перемешивающим устрой-

ние

осадка

коро-

бункера, 100 м³.

ством и нижним радиаль-

древесных материалов.

Влажность топливной смеси

ным разгрузчиком

Равномерная подача топ-

до 65 %.

ливной смеси на сжигание

Размер частиц топливной

и регулирование подачи.

смеси, 3,1-90 мм.

Создание запаса топлив-

Насыпная плотность, 0,7 т/м³

ной смеси на заданное

время

Уравнительный карман с

Регулирование подачи топ-

разгрузочным устройством

ливной смеси исходя из за-

данной

паропроизводи-

тельности котла

Роторные питатели

Дополнительное перема-

лывание и измельчение

топливной смеси.

Защита от присосов возду-

ха в топку

Бункер серы

Для подачи серы в топлив-

Полезный расчетный объем

ную смесь с целью связы-

бункера - 2,0 м³

вания хлора в обезвожен-

ном осадке и, как следствие

снижения коррозии поверх-

ностей нагрева котла

Деаэраторы

Термическая

деаэрация

Производительность -

воды для удаления раство-

300 т/час.

ренных в воде агрессивных

Объем бака деаэрированной

газов (кислорода и диокси-

воды - 2-75 м³

да углерода).

Создание запаса деаэри-

рованной воды на заданное

время

186

Продолжение таблицы 2.47

Технологические

Наименование оборудования

Назначение оборудования

характеристики ¹⁾

Установка приготовления

Коррекционная обработка

и дозирования химикатов

деаэрированной воды с

целью снижения углекис-

лотной коррозии и сниже-

ния содержания в воде

окислов железа

Подогреватели низкого и

Подогрев воды до требуе-

Рабочее давление греющего

высокого давления

мой температуры перед

пара - 0,4-1,5 МПа.

деаэратором и за ним для

Рабочая температура грею-

достижения расчетных по-

щего пара - до 300 °C.

казателей работы деаэра-

Температура воды на входе

торов и котла

и на выходе,°C

Питательные электрона-

Подача котловой воды в

Производительность -

до

сосы

барабан котла

275 т/час.

Развиваемый напор - до

120 бар.

Требуемый запас по кавита-

ции - до 90 бар.

КПД - до 80 %.

Потребляемая электрическая

мощность - до 1250 кВт.

Частота вращения

- до

3000 об/мин

Паровые

калориферы

Подогрев воздуха до тре-

Рабочее давление греющего

первичного/вторичного

буемой температуры для

пара - 1,2 МПа.

воздуха

достижения расчетных по-

Рабочая температура грею-

казателей сжигания топ-

щего пара - до 270 °C.

ливной смеси

Температура воздуха на входе/

выходе - 35/80 °C -120 °C.

Тепловая мощность -

1350/

2400 кВт

Дутьевые

вентиляторы

Забор и подача воздуха в

Производительность -

первичного/вторичного

топку котла

17,4/17,5 - 38,5 нм³/с.

воздуха

Общая разность давлений -

17,92/6,0 кПа.

Температура воздуха на вхо-

де - 40 °C.

Частота вращения -

1000-

1500 об/мин

187

Окончание таблицы 2.47

Технологические

Наименование оборудования

Назначение оборудования

характеристики ¹⁾

Водоохлаждаемая

про-

Создание псевдоожиженно-

Влажность топливной смеси,

вальная решетка

го слоя, который функцио-

60 % - 64 %.

нирует как тепловой акку-

Низшая теплота сгорания

мулятор, поддерживающий

топливной смеси на рабочую

процесс горения и вырав-

массу - 1,4 ккал/кг.

нивающий флуктуации, вы-

Адиабатическая температура

зываемые качеством раз-

сгорания - 1188 °C.

личных видов топлива.

Размер частиц инертного ма-

Удаление грубой фракции

териала - 0,5-1,5 мм

материала кипящего слоя

(спекшийся песок, мусор)

Система скребковых кон-

Перемещение материала в

Производительность -

вейеров

пределах цеха

6,0 нас. м³/ч

Сетчатый фильтр (грохот)

Просеивание донного осад-

Производительность -

ка для отделения фракций

6,0 м³/ч.

песка, подходящего для

Частота

вращения -

повторного использования

20 об/мин.

Мощность редуктора, 1,5 кВт

Дымососы

Преодоление сопротивле-

Производительность -

48,7-

ния газового тракта для

74,9 нм³/с.

удаления дымовых газов

Общая разность давлений -

4,66 кПа.

Температура воздуха на вхо-

де - до 200 °C.

Частота

вращения -

1000 об/мин

¹⁾ Технологические характеристики зависят от требуемой производительности линии

188

Природоохранное оборудование представлено в таблице 2.48.

Таблица 2.48 - Природоохранное оборудование процесса сжигания кородревесных

материалов и осадков сточных вод

Технологические

Наименование оборудования

Назначение оборудования

Характеристики ¹⁾

Электрофильтр

Для улавливания твердых

Объемный поток дымовых га-

частиц (пыль, летучая зо-

зов (влажных) - 43,4 нм³/с.

ла) с помощью электроста-

Массовый поток дымовых га-

тического поля, создавае-

зов (влажных) -

53,2 кг/с

мого между коронирующи-

температура дымовых газов,

ми и осадительными элек-

нормальная - до 200 °C.

тродами

Максимальная

постоянная

рабочая температура,185 °C.

Температура конструкции -

230 °C.

Перепад давления на уста-

новке, 350 Па.

КПД - 95-99,75 %

2.9 Очистка производственных сточных вод

2.9.1 Общая схема процесса очистки сточных вод производства первичных

волокон

Технологический процесс производства на целлюлозно-бумажных комбинатах

связан с образованием большого количества сточных вод, загрязненных взвешенными

и растворенными органическими веществами [14, 15, 16].

Среди рассматриваемых предприятий количество сточных вод составляет от 64

до 167 м³ в расчете на тонну производимой продукции (товарной целлюлозы).

Из-за особенностей, реализуемых на предприятиях ЦБП технологий, сточные

воды представляют собой многокомпонентную водную систему, содержащую основные

группы веществ:

- взвешенные вещества;

- растворенные неорганические компоненты;

- растворенные органические компоненты.

В перечне контролируемых показателей качества сточных вод предприятий ЦБП

можно выделить маркерные вещества. К первой группе относятся маркерные (инте-

гральные) параметры, которые в соответствии с методикой аналитического определе-

ния характеризуют содержание в воде ряда различных соединений. В перечень таких

параметров, в частности, входят химическое потребление кислорода (ХПК), биохими-

ческое потребление кислорода (БПК20/БПК5/7), взвешенные вещества (ВВ), сухой оста-

ток, цветность, минерализация.

Основными источниками загрязнения сточных вод при производстве целлюлозы

являются варочные, промывные и отбельные цеха.

189

По характеру содержащихся загрязняющих веществ производственные сточные

воды ЦБП разделяют на следующие группы:

- щелокосодержащие;

- кислотощелокосодержащие;

- волокносодержащие;

- коросодержащие;

- дурнопахнущие.

На основе статистического анализа данных по составу сточных вод предприятий

ЦБП Уро РАН [7] было получено, что при наличии довольно разнородного состава

сточных вод после биологической очистки для всех производств общим репрезента-

тивным показателем является параметр ХПК.

Химическое потребление кислорода - мера общей загрязненности воды содер-

жащимися в ней органическими и неорганическими восстановителями, реагирующими

с сильным окислителем. Его обычно выражают в миллиграммах эквивалента кислоро-

да на литр исследуемой воды. Указанный метод рекомендуется использовать при ана-

лизе сточных вод, окисляемость которых превышает 100 мг О2/л, в частности при ис-

следовании сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий.

В международных рекомендациях показателем ХПК представлена норма сброса

загрязнений со сточными водами ЦБП в виде потерь щелока и органических веществ с

ним. В России параметр ХПК введен в государственную статистическую форму отчет-

ности с 1999 года.

Согласно международному стандарту ISO и методикам ПНД Ф при оценке каче-

ства сточных вод параметр ХПК соответствует общему количеству кислорода, равному

количеству бихромата калия, который восстанавливается за счет окисления компонен-

тов различной химической природы и агрегатного состояния, т. е. не только растворен-

ных, но и взвешенных компонентов.

Для подтверждения интегральной природы параметра «химическое потребление

кислорода» проводился комплексный анализ показателя ХПК применительно к техно-

логическим средам предприятий химико-лесного комплекса и оценке эффективности

его использования для эколого-аналитического контроля.

Экспериментальный метод анализа строился на определении вклада индивиду-

альных веществ и групп органических компонентов в маркерный показатель ХПК путем

измерения величины химического потребления кислорода исходной воды, воды после

удаления нерастворенных взвешенных веществ, растворенных минеральных веществ,

выделения органических фракций и определении показателя ХПК каждой индивиду-

альной фракции веществ, присутствующих в анализируемой воде.

Вклад взвешенных веществ в показатель ХПК сточных вод с различных точек

производственного процесса различен и может составлять более 2 % от общего значе-

ния ХПК (см. таблицу 2.49). Следует отметить, что данный факт зависит от целого ряда

факторов (технологии процесса, эффективности работы оборудования, концентрации

ВВ и др.).

190

Таблица 2.49 - Вклад взвешенных веществ в общее значение показателя ХПК для

различного типа сточных вод ЦБП при получении первичных и макулатурных волокон

Вклад

Производство/тип сточных вод

взвешенных веществ, %

от общего значения ХПК

Интегрированное целлюлозно-бумажное предприятие, про-

изводящее волокнистый полуфабрикат и готовую продукцию

(бумага, картон):

- камера смешения сооружений биологической очистки (БО)

7-8

- I ступень биологической очистки

40-43

- после биологической очистки

3-24

Сточные воды производства сульфатной целлюлозы:

- производство небеленой целлюлозы;

29-49

- производство беленой целлюлозы;

2-10

- ступень кислородно-щелочной обработки;

7-11

- ступень отбелки Д0

2-4

Сточные воды предприятий, производящих бумагу из маку-

латурного сырья:

- до биологической очистки;

35-40

- после биологической очистки

0,5-5,0

Сточные воды производства ХТММ

33-34

Вклад ион-молекулярного состава неорганических компонентов в величину па-

раметра ХПК сточных вод определялся посредством разделения органической и неор-

ганической составляющих сточных вод методом ионной хроматографии. После ионного

обмена происходит снижение параметра ХПК по сравнению с исходной водой за счет

извлечения большей части минеральной составляющей из сточных вод. Остаточное

содержание минеральных компонентов можно рассматривать как фоновый уровень,

который вносит вклад в величину бихроматной окисляемости, сравнимый с погрешно-

стью определения ХПК стандартным методом (10 % - 15 %). Для сточных вод ЦБП

вклад растворенных минеральных веществ может составлять до 80 % от общего зна-

чения ХПК (см. таблицу 2.50).

191

Таблица 2.50 - Вклад растворенных минеральных веществ в общее значение показателя

ХПК для различного типа сточных вод ЦБП при получении первичных и макулатурных волокон

Вклад растворенных

Производство/тип сточных вод

минеральных веществ, %

от общего значения ХПК

Интегрированное целлюлозно-бумажное предприятие, про-

изводящее волокнистый полуфабрикат и готовую продукцию

(бумага, картон):

- камера смешения сооружений БО

49-82

- после биологической очистки

53-82

Сточные воды производства целлюлозы:

- производство небеленой целлюлозы;

15-60

- производство беленой целлюлозы;

55-84

- ступень кислородно-щелочной обработки;

- ступень отбелки Д0

Сточные воды предприятий, производящих бумагу из маку-

латурного сырья:

- до биологической очистки;

27-50

- после биологической очистки;

Сточные воды производства ХТММ

34-38

Разница между общим значением показателя ХПК и вкладом взвешенных ве-

ществ и растворенных минеральных веществ составляет вклад в ХПК растворенных

органических веществ (см. таблицу 2.51).

Таблица 2.51 - Вклад растворенных органических веществ в общее значение показателя

ХПК для различного типа сточных вод ЦБП при получении первичных и макулатурных волокон

Вклад растворенных

Производство/тип сточных вод

органических веществ, %

от общего значения ХПК

Интегрированное целлюлозно-бумажное предприятие, про-

изводящее волокнистый полуфабрикат и готовую продукцию

(бумага, картон):

- камера смешения сооружений БО;

20,4-44

- после биологической очистки

20-32

Сточные воды производства сульфатной целлюлозы:

- производство небеленой целлюлозы;

6,8-11,4

- производство беленой целлюлозы;

9,0-15,1

- ступень кислородно-щелочной обработки;

Более 50

- ступень отбелки Д0

Более 50

Сточные воды предприятий, производящих бумагу из маку-

латурного сырья:

- до биологической очистки;

8,3-15,5

- после биологической очистки

17-24

Сточные воды производства ХТММ

27,6-31,9

192

Состав органической составляющей сточных вод ЦБП имеет очень важное зна-

чение. С использованием разработанной схемы фракционирования были выделены

представительные фракции основных групп органических компонентов из локальных и

общих сточных вод предприятий ЦБП и определен их вклад в маркерный показатель

ХПК. Для определения ХПК лигнинных веществ, нейтральных веществ, нелетучих фе-

нолов, смоляных и жирных кислот (СЖК) были построены калибровочные зависимости

ХПК от концентрации вещества. Коэффициент корреляции R2 составил от 0,94 до 0,99.

Наибольший вклад в органическую составляющую баланса ХПК вносят фракции

лигнинных веществ, летучих органических компонентов - летучие с паром фенолы, ме-

танол, формальдегид, нелетучие фенолы, экстрактивные вещества (рисунок 2.33).

Рисунок 2.33 - Баланс органической составляющей величины ХПК

биологически очищенных сточных вод для одного из предприятий ЦБП

Сводный баланс показателя ХПК в сточных водах двух интегрированных пред-

приятий, реализующих однотипные технологии и выпускающих схожую номенклатуру

продукции, представлен на рисунке 2.34.

При реализации однотипных технологических процессов, но варьировании тех-

нологических параметров, вида сырья, химикатов, используемого основного оборудо-

вания качество сточной воды характеризуется близкими значениями ХПК. Вместе с тем

анализ состава сточных вод свидетельствует о различии как в количественном содер-

жании индивидуальных компонентов и групп органических соединений, так и в их хими-

ческой, функциональной природе.

Как видно, для неочищенных производственных сточных вод наибольший вклад

в общий параметр ХПК вносят взвешенные вещества, эффективное удаление которых

на стадии механической очистки позволит снизить ХПК в сточных водах примерно на

30 % - 40 %.

Фракции летучих веществ и лигнинных компонентов оказывают максимальный

вклад и в общий баланс ХПК для неочищенных сточных вод (19-33 отн. % и 12-

193

20 отн. % соответственно). После прохождения биологической очистки вклад фракции

летучих веществ снижается до 5-10 отн. %, лигнинных веществ - примерно в два раза.

Из остальных групп компонентов вклад вносят нелетучие фенольные вещества -

от 1-3 отн. % и экстрактивные вещества - 0,7-7,7 отн. %.

Суммарный «органический» ХПК при прохождении через биологическую очистку

снижается примерно в 5 раз, ХПК летучих компонентов - более чем в 10 раз.

Однако биоокислению подвергаются не все органические компоненты, содержа-

щиеся в сточных водах. Технология биологической очистки сточных вод позволяет

эффективно производить ассимиляцию группы летучих и низкомолекулярных феноль-

ных компонентов, при этом транзитом через систему проходит наиболее высокомоле-

кулярная составляющая фракция лигнинных компонентов и экстрактивных веществ,

представляющих собой трудноокисляемую составляющую величины ХПК.

Особое внимание необходимо уделить растворенной минеральной составляю-

щей производственных сточных вод предприятий ЦБП. Как показано выше в табли-

це 2.50 и на рисунке 2.34, вклад неорганических веществ в показатель ХПК составляет

порядка 30 отн. %, при этом после биологической очистки при «утилизации» органиче-

ской составляющей происходит перераспределение вклада загрязняющих веществ и

рост минеральной составляющей до 70 отн. %, т. е. минеральные вещества также

транзитом проходят в водоем.

Таким образом, приведенные результаты свидетельствуют о том, что показатель

ХПК действительно является маркерной (интегральной) величиной, т. е. функцией кон-

центрации содержащихся в сточных водах загрязняющих веществ различной химиче-

ской природы, и служит показателем качественной и количественной оценки загрязня-

ющих веществ, присутствующих в сточных водах целлюлозно-бумажных предприятий,

в различных количествах (в том числе в пределах ниже диапазонов существующих ме-

тодов выполнения измерений). С внесением изменений в технологический процесс

(реконструкция производства, замена используемых химикатов и т. д.) последует изме-

нение состава сточных вод, для оценки изменения которого также целесообразно ис-

пользовать показатель ХПК.

194

Рисунок 2.34 - Вклад загрязняющих веществ различной химической природы

сточных вод ЦБП в маркерный показатель ХПК, отн.%:

а - производственные сточные воды (предприятие 1);

б - производственные сточные воды (предприятие 2);

в - сточная вода на выпуске в водоем (предприятие 2)

Основные усредненные показатели загрязняющих веществ, поступающих с про-

изводственными сточными водами на внеплощадочные очистные сооружения, пред-

ставлены в таблице 2.52.

Таблица 2.52 - Усредненные показатели загрязняющих веществ, поступающих с

производственными сточными водами на очистные сооружения

Значение

Показатель

Единица измерения

показателя

Взвешенные вещества

кг/т в. с. ц.

8,5-10

БПКполн.

кг/т в. с. ц.

10,5-31,5

ХПК

кг/т в. с. ц.

50,1-155,5

195

Общая принципиальная схема процесса очистки сточных вод предприятий ЦБК

представлена на рисунке 2.35.

Рисунок 2.35 - Общая принципиальная схема процесса очистки производственных сточных вод

Процесс очистки производственных сточных вод целлюлозно-бумажных пред-

приятий на внеплощадочных очистных сооружениях включает в себя следующие ос-

новные стадии:

- первичную очистку сточных вод - механическую очистку;

- нейтрализацию и усреднение (опционально);

- вторичную очистку сточных вод - биологическую очистку;

- третичную очистку сточных вод - доочистку;

- обработку осадка сточных вод;

- выпуск очищенных сточных вод.

2.9.1.1 Механическая очистка сточных вод

Загрязненные производственные сточные воды от различных технологических

подпроцессов целлюлозно-бумажных предприятий перед подачей их на внеплощадоч-

ные очистные сооружения частично проходят предварительную очистку на локальных

внутрицеховых сооружениях очистки.

196

Внутрицеховая очистка позволяет обеспечить остаточное содержание взвешен-

ных веществ в сточных водах, поступающих на внеплощадочные очистные сооруже-

ния, не более 200-250 мг/л¹¹.

Первичная или механическая очистка производственных сточных вод на вне-

площадочных очистных сооружениях включает:

- механическую очистку от крупных взвешенных веществ на решетках;

- механическую очистку от мелкодисперсных взвешенных веществ в первичных

отстойниках.

Крупные включения (кора, непровар, сучки и т. д.) задерживаются на решетках,

удаляются в контейнер и далее вывозятся автотранспортом в санкционированные ме-

ста хранения отходов.

Мелкодисперсные взвеси (целлюлозное волокно, древесные частицы, шлам

и т. д.) под действием сил гравитации осаждаются на дно первичных отстойников и в

ряде предприятий откачиваются насосами на илоуплотнители. Влажность осадка пер-

вичных отстойников составляет 97 % - 98 %.

Осветленные сточные воды подаются на биологическую ступень очистки.

Эффект от первичной очистки зависит от свойств и качества сточных вод, посту-

пающих на очистные сооружения. Эффективность удаления взвешенных веществ мо-

жет находиться в пределах 50 % - 70 %.

При необходимости более глубокой механической очистки (с эффективностью

более 70 %) возможно применение физико-химических методов очистки сточных вод.

2.9.1.2 Нейтрализация и усреднение сточных вод

Перед ступенью биологической очистки сточные воды подвергаются нейтрали-

зации, обогащению биогенными элементами и усреднению.

Данные мероприятия могут предусматриваться как непосредственно перед био-

логической очисткой, так и перед подачей сточных вод на первичные отстойники.

Нейтрализация предназначена обеспечить реакцию среды сточных вод, наибо-

лее благоприятную для развития микроорганизмов-окислителей. Наиболее благопри-

ятной для активного ила является нейтральная среда, соответствующая водородному

показателю pH = 6,5-7,8.

Нейтрализация осуществляется путем введения в сточную воду соответствую-

щих реагентов - щелочи или кислоты в зависимости от среды сточных вод - до подачи

сточных вод в усреднитель.

Также в камеру смешения усреднителя производится подача биогенных элемен-

тов - фосфора и азота. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов содер-

жание биогенных элементов перед биологической очисткой должно быть не менее

5 мг/л азота (N) и

1 мг/л фосфора (Р) на каждые

100 мг/л БПКполн,

т. е. БПК : N : Р = 100 : 5 : 1. В зависимости от состава стока дефицит биогенных эле-

ментов частично или практически полностью может быть устранен приносом богатого

азотом и фосфором коммунального стока.

¹¹ Описание применяемых в настоящее время внутрицеховых локальных очистных сооружений представлено в 2.1,

2.2-2.5.

197

Необходимость усреднения сточных вод перед ступенью биологической очистки

обусловлена неравномерностью их поступления от производств, как по расходным по-

казателям, так и по содержанию загрязняющих веществ. Смешение и усреднение сточ-

ных вод предусматривается в специальных сооружениях - усреднителях.

2.9.1.3 Биологическая очистка сточных вод

Целью вторичной, или биологической, очистки сточных вод является удаление

органических веществ. Для вторичной очистки основными альтернативами являются

аэробный и анаэробный способы биологической очистки. Наибольшее распростране-

ние на российских предприятиях ЦБП получили аэробные способы очистки с использо-

ванием активного ила в присутствии растворенного кислорода.

Активный ил представляет собой искусственно выращиваемый при аэрации за-

грязненных вод биоценоз, населенный бактериями, простейшими и многоклеточными

организмами. Очистные сооружения с активным илом состоят из двух основных бло-

ков: аэротенков и вторичных отстойников.

В аэротенках осуществляется процесс биохимического окисления органических

веществ аэробными микроорганизмами. Для окисления органики, дыхания микроорга-

низмов и поддержания активного ила во взвешенном состоянии в систему биологиче-

ской очистки подается воздух. Осаждение и отделение активного ила от очищенной

воды производится во вторичных отстойниках. Очищенная вода после вторичных от-

стойников либо отводится в водный объект, либо подается на третичную очистку - со-

оружения доочистки.

Циркулирующий активный ил возвращается в аэротенки для поддержания высо-

кой концентрации ила. Избыточный активный ил поступает на сооружения обработки

осадка. Эффективность удаления органических загрязнений по БПК при биологической

очистке производственных сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий может

находиться в пределах 70 % - 98 %. Уровень очищенных сточных вод по показателю

БПК5 находится в пределах 10-25 мг/л. Соотношение ХПК/БПК - в диапазоне от 4 до 10.

2.9.1.4 Доочистка сточных вод

На некоторых российских предприятиях ЦБП для отделения тонкодисперсных

веществ применяется третичная очистка сточных вод - доочистка. В качестве обору-

дования доочистки используют флотофильтры, фильтры с песчаной загрузкой, пруды-

аэраторы. Физико-химическая очистка позволяет получить более низкое содержание

органических веществ (БПК, ХПК), а также значительно снизить количество взвешен-

ных веществ, азота, фосфора. От очистки промывных вод фильтров образуется фло-

тошлам, который также поступает на сооружения обработки осадка. Основные усред-

ненные показатели загрязняющих веществ в очищенных сточных водах российских

предприятий ЦБП представлены в таблице 2.53.

198

Таблица 2.53 - Усредненные показатели загрязняющих веществ в очищенных сточных

водах

Значение

Показатель

Единица измерения

показателя

Взвешенные вещества

кг/т в. с. ц.

0,19¹⁾-2,9

БПКполн.

кг/т в. с. ц.

0,16¹⁾-2,71

ХПК

кг/т в. с. ц.

13¹⁾-50

¹⁾ Минимальные показатели соответствуют предприятиям с наличием в схеме очистных соору-

жений третичной очистки сточных вод (доочистки).

2.9.1.5 Обработка осадков сточных вод

На сооружениях очистки производственных сточных вод образуется большое ко-

личество осадков:

- осадок первичных отстойников;

- избыточный активный ил;

- флотошлам от очистки промывных вод флотофильтров.

Обработка всех видов осадков осуществляется, как правило, совместно, по-

скольку осадки биологической (избыточный ил) и химической (флотошлам) очистки

плохо обезвоживаются, и для улучшения способности к обезвоживанию их необходимо

смешивать с волокнистым осадком.

Процесс обработки осадка включает в себя следующие технологические операции:

- уплотнение (сгущение) осадка;

- обезвоживание осадка;

- утилизация обезвоженного осадка.

Узел уплотнения осадков предназначен для смешивания исходных осадков пе-

ред механическим обезвоживанием и повышения их концентрации. Уплотнение осад-

ков осуществляется на илоуплотнителях.

Для обезвоживания уплотненного осадка используются фильтр-прессы различ-

ных конструкций или сепараторы. Для повышения степени водоотдачи осадок перед

обезвоживанием, как правило, обрабатывается флокулянтом (раствор полимера).

Обезвоживание осадка позволяет уменьшить его объем в 20 раз. Образовавшийся

фильтрат возвращается на биологические очистные сооружения. Обезвоженный оса-

док направляется на сжигание либо на захоронение на полигонах или иных санкциони-

рованных местах хранения отходов. Усредненное общее количество отходов от вне-

площадочных очистных сооружений рассматриваемых предприятий составляет 20-

40 кг в расчете на тонну товарной целлюлозы. Общая схема технологического процес-

са очистки производственных сточных вод предприятий ЦБК представлена на рисун-

ке 2.36.

199

Таблица 2.54 - Основная информация о процессе очистки производственных сточных вод

Основное

Этап процесса

Входной поток

Выходной поток

технологическое

(подпроцесс)

оборудование

Загрязненные про-

Механическая

Осветленные сточ-

Решетки.

изводственные

очистка сточных вод

ные воды.

Песколовки.

сточные воды

Отходы с решеток.

Первичные отстой-

Осадок

ники

Осветленные сточ-

Нейтрализация

Осветленные сточ-

Усреднители

ные воды.

усреднение сточных

ные воды

Биогенные соли;

вод

Реагенты (кислоты,

щелочи)

Осветленные сточ-

Биологическая

Биологически очи-

Аэротенки.

ные воды

очистка сточных вод

щенные

сточные

Биореакторы.

воды.

Вторичные отстой-

Активный ил

ники

Биологически очи-

Доочистка сточных

Очищенные сточные

Песчаные фильтры.

щенные

сточные

вод

воды.

Флотофильтры.

воды

Шлам

Пруды-аэраторы

Осадок.

Обработка осадка

Обезвоженный оса-

Илоуплотнители.

Избыточный актив-

сточных вод

док

Сгустители.

ный ил

Сепараторы.

Фильтр-прессы.

Центрифуги

Характеристика технологического оборудования, применяемого в процессе

очистки производственных сточных вод, представлена в таблице 2.55.

Таблица 2.55 - Характеристика технологического оборудования

Наименование

Назначение оборудования

Технологические характеристики¹⁾

оборудования

Решетки

Удаление крупных включений

Количество.

Пропускная способность в соответ-

ствии с гидравлическим расчетом

Первичные от-

Удаление мелкодисперсных

Количество.

стойники

взвешенных веществ

Объем.

Габаритные размеры в соответствии

с гидравлическим расчетом

Усреднитель

Нейтрализация, усреднение,

Количество.

обогащение биогенными эле-

Объем.

ментами

Габаритные размеры в соответствии

с гидравлическим расчетом

201

Окончание таблицы 2.55

Наименование

Назначение оборудования

Технологические характеристики¹⁾

оборудования

Аэротенки

Окисление органических ве-

Количество.

ществ аэробными микроорга-

Объем.

низмами

Габаритные размеры в соответствии

с гидравлическим расчетом

Вторичные от-

Разделение активного ила и

Количество.

стойники

очищенной воды

Объем.

Габаритные размеры в соответствии

с гидравлическим расчетом

Флотофильтры

Удаление тонкодисперсных

Количество.

веществ

Объем.

Габаритные размеры в соответствии

с гидравлическим расчетом

Фильтры с пес-

Удаление тонкодисперсных

Количество.

чаной загрузкой

веществ

Объем.

Габаритные размеры в соответствии

с гидравлическим расчетом

Пруды-

Удаление тонкодисперсных

Количество.

аэраторы

веществ

Объем

Илоуплотнители

Уплотнение осадка

Количество.

Объем.

Габаритные размеры

Сгустители

Сгущение осадка

Количество.

Производительность

Ленточные

Обезвоживание осадка

Количество.

фильтр-прессы

Производительность

Декантеры

Обезвоживание осадка

Количество.

Производительность

Сепараторы

Обезвоживание осадка

Количество.

Производительность

Камерные

Обезвоживание осадка

Количество.

фильтр-прессы

Производительность

Иловые

Обезвоживание осадка, хра-

Количество.

площадки

нение

Объем

¹⁾Технологические характеристики зависят от производительности линии.

202

2.9.2 Общая схема процесса очистки сточных вод производства

макулатурных волокон

Предприятия - переработчики макулатурного сырья, производящие бумагу и

картон, отличаются меньшими объемами сточных вод, по сравнению с целлюлозно-

бумажными предприятиями полного цикла переработки. Объемы сточных вод состав-

ляют от 7 и более м³/т, в зависимости от уровня цикличности водооборота. pН сточных

вод имеет уровень значений 7,5…9,0.

Сточные воды таких предприятий представляют собой многокомпонентную вод-

ную систему, содержащую основные группы веществ:

- взвешенные вещества;

- растворенные неорганические компоненты;

- растворенные органические компоненты.

Перечень контролируемых показателей качества сточных вод предприятий пе-

реработчиков макулатуры аналогичен списку маркерных веществ общепринятых в

ЦБП. Основными источниками загрязнения сточных вод предприятий, перерабатыва-

ющих макулатуру являются стадии очистки, сортирования, промывки массы и отходов.

По характеру содержащихся загрязняющих веществ производственные сточные воды

относятся к волокносодержащим.

Многообразие систем водоотведения, очистки и возврата повторно используе-

мой воды при производстве продукции из макулатурного сырья может быть приведено

к основным вариантам:

- отведение всех сточных на очистку (механохимическую или биологическую) од-

ним потоком;

- отведение сточных вод на очистные сооружения несколькими потоками, кото-

рые собираются на различных стадиях подготовки макулатурной массы, а также от

картоно- или бумагоделательных машин.

Система отведения сточных вод раздельными потоками основана на объедине-

нии потоков, содержащих близкие по фазово-дисперсному состоянию загрязнения. На

начальных этапах переработки макулатуры в оборотные воды переходят преимуще-

ственно органические вещества с низкой молекулярной массой, легко поддающиеся

биоокислению, организация циркуляции оборотной воды размольно-подготовительного

отдела позволяет выводить эти загрязнения непосредственно на биологическую очист-

ку. Загрязнения, содержащиеся в избыточных водах отдела формирования бумаги и

картона, хорошо удаляются физико-химическим способом. Данная технология раз-

дельной очистки сточных вод позволяет уменьшить объем стоков, отправляемых на

механохимическую очистку и сократить образование осадка. Основной задачей очистки

оборотной воды является извлечение растворенных органических веществ, эффектив-

ность механохимической очистки составляет 30…35 %, биологической - до 90 %.

Очистку сточных вод проводят в 3 основные стадии: механическая очистка, био-

логическая очистка и современные способы очистки (ультра-микрофлотация, обработ-

ка озоном).

Большинство предприятий - переработчиков макулатуры не имеет собственных

очистных сооружений, что обусловлено их невысокой производительностью и сравни-

тельно малым объемом образующихся стоков. В большинстве случаев предприятия

203

имеют стадию локальной очистки, оснащенную флотаторами, дисковыми фильтрами

и/или другими устройствами, направленными на удержание волокна и прочих взве-

шенных частиц. Как правило, после локальной очистки сточные воды направляются на

общегородские очистные сооружения.

Примерный состав сточных вод представлен в таблице 3.10.

Таблица 2.56 - Вклад растворенных минеральных веществ в общее значение показателя

ХПК при производстве вторичных волокон и продукции на их основе

Вклад растворенных ми-

Производство/тип сточных вод

неральных веществ, % от

общего значения ХПК

Предприятия, производящие бумагу из макулатурного сырья:

- до биологической очистки

27-50

- после биологической очистки

Разница между общим значением показателя ХПК и вкладом взвешенных ве-

ществ и растворенных минеральных веществ составляет вклад в ХПК растворенных

органических веществ (см. таблицу 2.57).

Таблица 2.57 - Вклад растворенных органических веществ в общее значение показателя

ХПК при производстве вторичных волокон и продукции на их основе

Вклад растворенных ор-

Производство/тип сточных вод

ганических веществ, %

от общего значения ХПК

Предприятия, производящие бумагу из макулатурного сырья:

- до биологической очистки

8,3-15,5

- после биологической очистки

17-24

204

Раздел 3 Текущие уровни потребления материальных и энерге-

тических ресурсов, сбросов и выбросов в окружающую среду

3.1 Расход материальных и энергетических ресурсов

3.1.1 Подготовка древесины

Основная информация по расходу сырья и энергоресурсов представлена в таб-

лицах 3.1, 3.2 [8].

Таблица 3.1 - Расход балансовой древесины и энергоресурсов на производство щепы

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 пл. м ³щепы

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Расход древесных балансов на

пл. м³/пл. м³

1 пл. м³ щепы

1,05

1,12

Пар на 1 пл. м³ балансов

Гкал/пл. м³

0,002

0,008

Оборотная вода на 1 пл. м³ ба-

м³/пл. м³

лансов

0,56

6,50

Электроэнергия на

1 пл. м³ ба-

кВт·ч/пл. м³

лансов

7,30

33,50

Таблица 3.2 - Выход основных и побочных продуктов

Продукция, полупродукты, побочные продукты, энергоресурсы

Наименование основного

Единицы

Выход с 1 пл. м³ баланса

и побочных продуктов

измерения

минимальный

максимальный

Выход щепы из балансов

пл. м³/пл. м³

0,89

0,96

Выход коры

пл. кг/пл.м³

175

3.1.2 Процесс производства сульфатной, нейтрально-сульфитной

полуцеллюлозы и сульфитной целлюлозы, механической (древесной)

массы

Информация по расходу древесного сырья, химических реагентов и энергоре-

сурсов представлена в таблице 3.3.

205

Таблица 3.3 - Уровни расхода материальных и энергетических ресурсов, сбросов и

выбросов в окружающую среду при существующей технологии производства

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 т продукции

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Производство сульфатной целлюлозы

Небеленая целлюлоза

На 1 т в. с. целлюлозы по вар-

ке

Щепа

пл. м³/т

3,50

5,45

Белый щелок, акт. ед. Na2O

кг/т

230

418

Пеногаситель

кг/т

0,21

0,50

Химические добавки (диспергатор и др.)

кг/т

0,19

0,40

Химикаты на КЩД:

- сульфат магния;

кг/т

1,70

2,00

- кислород;

кг/т

19,00

24,00

- гидроксид натрия, ед. NaOH.

кг/т

24,00

36,00

Тепловая энергия:

- варочный отдел;

Гкал/т

0,49

1,79

- КЩД

Гкал/т

0,81

Электроэнергия:

- варочный отдел;

кВт·ч/т

100,00

167,00

- КЩД

кВт·ч/т

12,00

16,00

Свежая вода

м³/т

2,54

12,70

Беленая целлюлоза

На 1 т в. с. товарной целлюло-

зы

Химикаты на отбелку

- сульфат магния;

кг/т

0,80

1,20

- хлор:

кг/т

4,80

55,00

- диокисид хлора;

кг/т

5,90

11,70

- гидроксид натрия;

кг/т

12,00

53,30

- кислород;

кг/т

4,80

24,00

- серная кислота;

кг/т

0,00

12,80

- диоксид серы;

кг/т

0,80

3,00

- гипохлорит натрия;

кг/т

9,07

19,84

- пероксид водорода

кг/т

7,80

8,20

Тепловая энергия

Гкал/т

0,20

1,33

Электроэнергия

кВт·ч/т

62,00

236,00

Свежая холоднофильтрованная вода

м³/т

8,12

46,00

Получение диоксида хлора по техноло-

На 1 т диокисида хлора

гии Мэтисон

Хлорат натрия

т/т

1,80

Серная кислота

т/т

1,40

Диоксид серы

т/т

0,8

206

Продолжение таблицы 3.3

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 т продукции

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Серная кислота

т/т

2,10

Пероксид водорода

т/т

0,29

Электроэнергия

кВт·ч/т

80,00

Получение диоксида хлора по интегри-

На 1 т диоксида хлора

рованной технологии Chemetics

Элементарный хлор

т/т

0,73

Пар

т/т

8,00

Электроэнергия

кВт·ч/т

8900,00

Производство нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы

На 1 т в. с. полуцеллюлозы

Щепа

пл. м³/т

2,40

2,60

Сода кальцинированная

кг/т

93,26

120,50

Сера

кг/т

16,50

17,39

Моносульфит натрия

кг/т

530,00

716,00

Свежая вода

м³/т

5,00

6,10

Пар

Гкал/т

0,43

0,55

Электроэнергия

кВт·ч/т

189,00

335,00

Производство сульфитной целлюлозы

Небеленая целлюлоза

Щепа

пл. м³/т

4,20

4,700

Сода кальцинированная

кг/т

120,00

153,00

Сера

кг/т

85,00

138,00

Моносульфит натрия

кг/т

Свежая вода

м³/т

36,00

51,00

Пар

Гкал/т

1,00

1,5

Электроэнергия

кВт·ч/т

237,00

318,00

Беленая целлюлоза

На 1 т в. с. товарной целлюло-

зы

Химикаты на отбелку (небеленая целлю-

лоза 60-90 п.е.;

Хлор

кг/т

Гидроксид натрия

кг/т

Гипохлорит натрия

кг/т

Свежая вода

м³/т

122

Пар

Гкал/т

1,3

1,42

Электроэнергия

кВт·ч/т

295

304

Производство механической (древесной) массы

Дефибрерная древесная масса

Древесина, ель н/о

пл. м³/т

2,56

2,78

Свежая вода

м³/т

15,00

20,00

207

Окончание таблицы 3.3

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 т продукции

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Пар

Гкал/т

Электроэнергия

кВт·ч/т

1441,41

1961,56

Отбельные реагенты:

кг/т

при белизне ДДМ ниже 58 %

Гидроксид натрия

кг/т

0,08

2,76

Хелаты (ЭДТК, ДТПК)

кг/т

0,04

1,26

Бисульфит натрия

кг/т

6,54

15,34

Отбельные реагенты:

кг/т

при белизне ДДМ выше 58 %

Термомеханическая масса

Древесина, ель н/о

пл. м³/т

2,78

3,01

Свежая вода

м³/т

2,51

15,0

Пар

Гкал/т

0,13

0,40

Электроэнергия

кВт·ч/т

2140

2509

Пропитывающие и отбельные реагенты:

кг/т

Гидроксид натрия

кг/т

0,08

1,433

Хелаты (ЭДТК, ДТПК)

кг/т

0,04

1,08

Бисульфит натрия

кг/т

15,00

17,00

Гидросульфит натрия

кг/т

3,57

14,0

Химико-термомеханическая

масса

(хвойная древесина)

Древесина, ель н/о

пл. м³/т

2,88

2,90

Свежая вода

м³/т

2,51

7,76

Пар

Гкал/т

0,15

0,40

Электроэнергия

кВт·ч/т

2328

2509

Пропитывающие и отбельные реагенты:

- гидроксид натрия

кг/т

0,19

1,433

- хелаты (ЭДТК, ДТПК)

кг/т

0,04

1,08

- бисульфит натрия

кг/т

15,00

17,00

- гидросульфит натрия

кг/т

3,57

8,72

Химико-механическая масса (осина)

Древесина, осина н/о

пл. м³/т

3,00

3,10

Свежая вода

м³/т

12,00

13,00

Пар

Гкал/т

0,30

0,40

Электроэнергия

кВт·ч/т

1200,00

1400,00

Пропитывающие и Отбельные реагенты:

- гидроксид натрия;

кг/т

25,00

30,00

- силикат натрия;

кг/т

6,00

8,00

- сульфит натрия;

кг/т

15,00

20,00

- пероксид водорода

кг/т

20,00

30,00

208

3.1.3 Выход основных, побочных продуктов, полупродуктов и расход

энергоресурсов при производстве сульфатной целлюлозы, нейтрально-

сульфитной полуцеллюлозы и сульфитной целлюлозы

Основная информация по выходу основных и побочных продуктов, полупродук-

тов и энергоресурсов представлена в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Выход основных и побочных продуктов, полупродуктов и энергоресурсов при

производстве сульфатной целлюлозы, нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы и сульфитной

целлюлозы

Продукция, полупродукты, побочные продукты, энергоресурсы

Единицы из-

Выход на 1 т продукции

Наименование

мерения

минимальный

максимальный

Производство сульфатной целлюлозы

На 1 т в. с. целлюлозы по варке

Целлюлоза по варке

100,00

Слабый черный щелок

м³/т

7,90

11,70

Сульфатное мыло

т/т

0,10

0,15

Скипидар - сырец

т/т

0,005

0,009

На 1 т в.с. беленой целлюлозы

Беленая целлюлоза

78,00

93,00

Получение двуокиси хлора по техноло-

На 1 т диоксида хлора

гии Метисон

Сульфат натрия

т/т

1,20

Серная кислота

т/т

1,50

Получение двуокиси хлора по техноло-

На 1 т диоксида хлора

гии HP-A

Сульфат натрия

т/т

1,10

Серная кислота

т/т

1,30

Кислород

т/т

0,26

Получение диоксида хлора по инте-

На 1 т диоксида хлора

грированной технологии Chemetics

Хлор

т/т

0,18

0,24

Производство нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы

Полуцеллюлоза

100,00

Красный щелок

кг а. с. в./т

240,00

260,00

Производство сульфитной целлюлозы

Целлюлоза

100,00

Лигносульфонаты (в пересчете на су-

кг/т

хое вещество

436,00

500,00

Очищенный конденсат

м³

2,06

2,45

209

3.1.4 Регенерация химикатов

Основная информация по расходу сырья, материалов и энергоресурсов пред-

ставлена в таблицах 3.5, 3.6.

Таблица 3.5 - Расход сырья, материалов и энергоресурсов выпарного цеха

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 т целлюлозы по варке

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Слабый черный щелок

м³/т

8,00

12,00

Электроэнергия

кВт·ч/т

24,00

85,00

Пар

Гкал/т

1,30

2,10

Вода

м³/т

30,00

60,00

Таблица 3.6 - Расход сырья, материалов и энергоресурсов цеха каустизации и регенерации

извести

Сырье, материалы, энергоресурсы

Расход на 1 т продукции

Единицы

Наименование

(1 т регенерированной извести)

измерений

минимальный

максимальный

Сода каустическая

кг/т

12,00

23,00

Известковый камень

кг/т

30,00

50,00

Известь

кг/т

300,00

400,00

Топливо для обжига извести

кг усл. топлива/т

200,00

300,00

Слабозагрязненный конденсат с

м³/т

17,00

20,00

выпарной станции.

Пар

Гкал/т

0,12

0,35

Электроэнергия

кВт·ч/т

130,00

160,00

3.1.5 Производство макулатурной массы

Основная информация по расходу сырья, материалов и энергоресурсов пред-

ставлена в таблицах 3.7, 3.8.

В таблице 3.7 представлены основные статьи расходов при производстве белых

видов бумаги с учетом стадий переработки белых сортов макулатурного сырья (содер-

жащих наполнители) включающих, очистку, сортирование, флотацию, промывку, тер-

модиспергирование и пр. (п. 1.1, п. 2.1 - п. 2.8).

В таблице 3.8 представлены удельные нормы затрат при производстве бурых

сортов бумаги (п. 1.1, п. 2.1 и т.д.) и картонов с учетом стадий переработки макулатуры

МС-5Б, включающих: очистку, сортирование, фракционирование и пр.

210

Таблица 3.7 - Расход сырья, материалов и энергоресурсов на производство белых видов

бумаги из макулатурного волокна

Единицы из-

Расход на 1 т

№

Наименование

мерения

минимальный

максимальный

1 Сырье

1.1

Макулатура

кг/т

1072

1490

2 Химические реагенты

2.1

Смачиватель

кг/т

0,02

5,0

2.2

Диспергатор

кг/т

0,05

0,15

2.3

Проклеивающие вещества

кг/т

2.4

Удерживающие вещества

кг/т

0,5

2,8

(в т.ч. флокулянты)

2.5

Пеногаситель

кг/т

0,1

0,65

2.6

Химикаты для отбелки

NaOH

0,5

2,7

H2O2

0,5

3,0

Na2SiO3

2,0

4,0

2.7

Красители

кг/т

7,5

2.8

Биоцид

кг/т

0,14

1,3

3 Энергоресурсы

3.1

Свежая вода

м³/т

3.2

Пар

т/т

1,5

3,5

2.3

Электроэнергия

кВт·ч/т

350

1030

Таблица 3.8 - Расход сырья, материалов и энергоресурсов на производство бурых бумаг и

картона из макулатурного волокна

Единицы из-

Расход на 1 т

№

Наименование

мерения

минимальный

максимальный

1 Сырье

1.1

Макулатура

кг/т

1095

1250

2 Химические реагенты

2.1

Смачиватель

кг/т

0,02

2,0 (1,1)

2.2

Диспергатор

кг/т

0,05

0,15

2.3

Наполнитель

кг/т

2.4

Проклеивающие вещества

кг/т

1,9

2.5

Удерживающие вещества

кг/т

0,5

2,5

(в т.ч. флокулянты)

2.6

Пеногаситель

кг/т

0,1

2,0

2.7

Оптический отбеливатель

кг/т

5,0

2.8

Красители

кг/т

1,1

2.9

Биоцид

кг/т

0,14

1,0

3 Энергоресурсы

3.1

Свежая вода

м³/т

3.2

Пар

Гкал

0,9

2,5

3.3

Электроэнергия

кВт·ч/т

385

650

211

В таблице 3.9 представлены объемы водопотребления при производстве различ-

ных видов продукции из макулатурного сырья. Объемы потребления и стоков зависят от

принятых технологий массоподготовки и схем использования оборотной воды.

Таблица 3.9 - Водопотребление по основным видам продукции из макулатурного сырья

Вид продукции

Расход свежей воды (м³/т)

Упаковочные бумаги и картон

9-30

Газетная бумага

9-30

Санитарно-гигиеническая бумага

9,5-50

Писче-печатные виды бумаг

9,5-55

В сушильном отделении бумагоделательной машины испаряется около 1,5 м³ воды на тон-

ну бумаги, т.е. она не образуется в виде сточных вод.

Таблица 3.10 - Текущие уровни выбросов, сбросов

Единицы

Расход на 1 т

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Сточные воды

Взвешенные вещества (ВВ)

кг/т

0,30

0,40

Биологическое потребление кислорода (БПКполн.)

кг/т

0,50

5,00

Химическое потребление кислорода (ХПК)

кг/т

4,0

25,00

Азот общий (Nобщ)

кг/т

0,20

0,30

Фосфор общий (Pобщ)

кг/т

0,02

0,03

Объем стоков

м³/т

7,5

53,5

Твердые отходы

кг/т

450

При переработке макулатуры должны быть утилизированы образующиеся различ-

ные типы отходов и осадков. Они поступают в систему переработки отходов и осадка.

Тяжелые отходы схем сортирования массы обычно приходится утилизировать путем

захоронения на свалке (высокое содержание неорганических материалов). Органический

материал сжигается для использования теплотворной способности отходов.

3.1.6 Производство бумаги и картона

Основная информация по расходу сырья, материалов и энергоресурсов пред-

ставлена в таблицах 3.11, 3.12.

Таблица 3.11 - Расход сырья, материалов и энергоресурсов на производство бумаги

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 т бумаги

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Волокнистые полуфабрикаты

кг/т

752,00

1050,0

Наполнители

кг/т

0,00

237,00

Проклеивающие вещества

кг/т

0,00

100,00

212

Окончание таблицы 3.11

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 т бумаги

Наименование

измерения

минимальный

максимальный

Удерживающие вещества

кг/т

1,00

28,00

Оптический отбеливатель

кг/т

0,00

15,00

Красители

кг/т

0,00

5,00

Холоднофильтрованная вода

м³/т

11,00

50,00

Пар

т/т

1,50

3,50

Электроэнергия

кВт·ч/т

400,00

1000,00

Таблица 3.12 - Расход сырья, материалов и энергоресурсов на производство картона

Сырье, материалы, энергоресурсы

Единицы

Расход на 1 т картона

Наименование

измерений

минимальный

максимальный

Волокнистые полуфабрикаты

кг/т

921,00

1080,00

Наполнители

кг/т

0,00

68,00

Проклеивающие вещества

кг/т

2,00

58,20

Удерживающие вещества

кг/т

1,50

31,00

Оптический отбеливатель

кг/т

0,00

4,00

Красители

кг/т

0,00

2,82

Холоднофильтрованная вода

м³/т

10,00

30,00

Пар

т/т

2,00

3,00

Электроэнергия

кВт·ч/т

435,00

650,00

3.1.7 Очистка производственных сточных вод

Основная информация по расходу сырья, материалов и энергоресурсов пред-

ставлена в таблице 3.13.

Таблица 3.13 - Расход сырья, материалов и энергоресурсов на очистку сточных вод

Сырье, материалы, энергоресурсы

Расход на 1 т продукции

Единицы

Наименование

(1000 м³ сточных вод)

измерения

минимальный

максимальный

Свежая вода

м³

7,00

11,00

Электроэнергия

кВт ч/т

350,00

980,00

Биогенные соли (азот)

кг

0,00

16,00

Биогенные соли (фосфор)

кг

0,00

10,50

Флокулянты

кг

0,60

10,00

Химикаты для нейтрализации

кг

(кислота)

0,00

6,30

Химикаты для нейтрализации

кг

(щелочь)

0,00

20,00

213

Таблица 3.14 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

Объем и (или) масса вы-

Единицы

бросов загрязняющих ве-

Природоохранное обору-

бросов загрязняющих ве-

Источники

Наименование

изме-

ществ до очистки в расче-

дование, метод очистки,

ществ после очистки в

выброса

рения

те на тонну продукции

повторного использования

расчете на тонну

Диапазон

Среднее

Диапазон

Среднее

Производство небеленой сульфатной целлюлозы

Метилмеркаптан

кг/т

0,003-0,020

0,011

Установки варки,

Газоочистной скруббер.

Сероводород

кг/т

0,045-0,063

0,054

промывки, сорти-

Газоочистной адсорбер

Диметилсульфид

кг/т

0,22-2,50

1,36

рования небеле-

Диметилдисульфид

кг/т

0,40-1,90

1,15

ной целлюлозы

0,25-1,20

0,73

Диоксид серы

кг/т

Печь

сжигания

Газоочистной скруббер

1,10-1,20

1,12

Окислы азота

кг/т

ДПГ, ИРП, СРК

0,003-0,004

0,004

Регенерация химикатов

Диоксид серы

кг/т

0,50-1,25

0,88

СРК

Скруббер

0,20-0,50

0,35

Оксиды азота

кг/т

0,20-3,00

1,70

0,20-1,50

0,85

Пыль от процесса ре-

118,50-

Электрофильтр

кг/т

генерации щелока

131,00

124,80

0,13-2,44

1,29

Диоксид серы

кг/т

0,0025-0,025

0,014

ИРП

Скруббер

0,001-0,01

0,006

Сероводород

кг/т

0,15-0,50

0,325

Скруббер

0,03-0,10

0,065

Оксиды азота

кг/т

0,009-0,75

0,377

Скруббер

0,0044-0,373

0,189

Пыль от процесса ре-

2,70-6,10

4,40

Электрофильтр

0,01-0,79

0,40

кг/т

генерации извести

Производство тепловой энергии

Диоксид серы

кг/т

0,0017-0,0020

0,0018

Корьевой котел

Электрофильтр

Циклон

Оксиды азота

0,19-0,26

0,23

Электрофильтр

Циклон

Зола

4,10-4,70

4,40

Электрофильтр

0,17-0,56

0,37

Циклон

0,10-1,60

0,85

Таблица 3.15 - Отходы производства и потребления¹²

Масса

Метод

Класс

Наименование

Единицы из-

образования в расчете на

Источники

очистки, повторного ис-

опас-

отходов

мерения¹⁾

тонну продукции

образования

пользования, утилиза-

ности

Диапазон

Среднее

ции

Отходы обработки древе-

246,00-

сины, в том числе:

683,00

464,50

Кора

кг/т

Окорка

древесины

Утилизация в корье-

(подготовка древесины

вых котлах, разме-

к переработке)

щение на ОРО, при-

менение в качестве

219,00-

компонента топлив-

627,00

423,00

ных смесей

Кора с примесью земли

кг/т

Хранение древесины

Размещение на ОРО,

(подготовка древесины

для

приготовления

12,00-26,00

19,00

к переработке)

компоста

Опилки и стружка нату-

кг/т

Окорка

древесины

Утилизация в корье-

ральной чистой древеси-

(распиловка и строга-

вых котлах, примене-

ны несортированные

ние древесины)

ние в качестве ком-

понента топливных

15,00-30,00

22,50

смесей

Древесные отходы про-

кг/т

Варка, сортирование

Утилизация в корье-

цесса сортирования цел-

целлюлозы (сортиро-

вых котлах, примене-

люлозы

вание целлюлозы)

ние в качестве ком-

понента топливных

3,90-13,60

8,80

смесей

¹² Таблица сформирована опционально, по данным предприятий, учитывающих кородревесные материалы по видам отходов.

Окончание таблицы 3.15

Масса

Метод

Класс

Наименование

Единицы из-

образования в расчете на

Источники

очистки, повторного ис-

опас-

отходов

мерения¹⁾

тонну продукции

образования

пользования, утилиза-

ности

Диапазон

Среднее

ции

Минеральные

отходы

кг/т

Сортирование от ми-

Размещение на ОРО

процесса сортирования

0,60-4,00

2,30

неральных включений

Отходы процесса приго-

кг/т

2,00-22,40

12,20

Приготовление и реге-

Размещение на ОРО

товления и регенерации

нерация

химических

химических реагентов, в

реагентов для произ-

том числе шлам от за-

водства

целлюлозы,

чистки оборудования

зачистка оборудования

при производстве цел-

люлозы

Ил и осадки биологиче-

IV, V

кг/т

19,00-50,00

35,00

Биологическая очистка

Размещение на ОРО,

ских очистных сооруже-

хозяйственно-бытовых

утилизация в корье-

ний

хозяйственно-

и смешанных сточных

вых котлах, для при-

бытовых и смешанных

вод

готовления компоста,

сточных вод

применение в каче-

стве компонента топ-

ливных смесей

Таблица 3.16 - Сточные воды и сброс загрязняющих веществ

Объем и (или) масса

Объем и (или) масса сбросов

сбросов загрязняющих

загрязняющих веществ до

Единицы

веществ после очистки в

Наименование

очистки в расчете на тонну

Направление

измере-

расчете на тонну продук-

загрязняющих веществ

продукции

сбросов

ния

ции

Минималь-

Максималь-

Минимальное

Максимальное

ное

Сточные воды

м³

64,00

167,00

В водный объект

Взвешенные вещества (ВВ)

кг/т

8,50

10,00

В водный объект

0,19

2,90

Биологическое

потребление

кислорода

кг/т

В водный объект

(БПКполн.)

10,50

31,50

0,16

2,71

Химическое потребление кислорода (ХПК)

кг/т

50,10

155,50

В водный объект

13,00

50,00

Азот общий (Nобщ)

кг/т

0,20

0,35

В водный объект

0,02

0,30

Фосфор общий (Pобщ)

кг/т

0,09

0,10

В водный объект

0,02

0,09

Адсорбируемые галогенорганические соеди-

кг/т

В водный объект

нения (АОХ)

0,01

3,00

Уровни эмиссий и потребления, соответствующие наилучшим доступным технологиям (НДТ) в соответствии с BREF (EU), 2015

приведены в Приложении Б.

Раздел 4 Определение наилучших доступных технологий

Отнесение технологий к НДТ регулируется приказом Министерства промышлен-

ности и торговли Российской Федерации от

23 августа

2019 года

№ 3134

«Об утверждении Методических рекомендаций по определению технологии в качестве

наилучшей доступной технологии» (далее - Методические рекомендации).

Отнесение технологий к НДТ осуществляется членами технических рабочих

групп (ТРГ) в процессе разработки и актуализации информационно-технических спра-

вочников НДТ.

В соответствии с Методическими рекомендациями отнесение применяемой тех-

нологии к НДТ осуществляется с учетом группы критериев:

- наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду в расчете

на единицу времени или объем производимой продукции либо соответствие другим по-

казателям воздействия на окружающую среду, предусмотренным международными до-

говорами Российской Федерации;

- экономическая эффективность внедрения и эксплуатации;

- период внедрения;

- промышленное внедрение технологических процессов, оборудования, техниче-

ских способов, методов на двух и более объектах в Российской Федерации, оказываю-

щих негативное воздействие на окружающую среду.

В первую очередь рассматривается критерий промышленного внедрения про-

цессов, оборудования, технических способов, методов на двух и более объектах в Рос-

сийской Федерации, затем остальные критерии.

Члены ТРГ при отнесении технологий к НДТ в дополнение к Методическим реко-

мендациям могут использовать международные информационно-технические справоч-

ники НДТ, соответствующую научную литературу, статистические сборники, результа-

ты научно-исследовательских и диссертационных работ, иные источники.

4.1 Технологии, рассматриваемые при определении НДТ в

производстве сульфатной целлюлозы

Технологии, относящиеся к НДТ [17-19], при производстве сульфатной целлю-

лозы, позволяющие сократить потребление сырья, воды, энергии, снизить эмиссии в

окружающую среду и образование отходов, приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Перечень технологий, относящихся к НДТ, при производстве сульфатной

целлюлозы

Технология

Описание

Применяемость

Сухая окорка древесины

4.1.1

Широко применяется

Модифицированная варка целлюлозы

4.1.2

Широко применяется

Замкнутая система сортирования и эф-

4.1.3

Применяется на новых и суще-

фективная промывка небеленой целлю-

ствующих предприятиях

лозы

219

ИТС 1-2023 Целлюлозно-бумажное производство - часть 3