Papier & Zellstoff

Wassermanagement in der Papierherstellung

Dampf-/Energieerzeugung und Kühlung - Die Anwendung

Die Papierindustrie benötigt aufgrund der Produktionsbedingungen große Mengen an Wasser. Die deutsche Abwasserverordnung implizierte, dass das anfallende Abwasser auf den Gehalt an chemischem Sauerstoffbedarf (CSB) geprüft werden muss. Im Vergleich zu konventionellen Prüfmethoden bietet der Einsatz von Online-CSB-Analysatoren hohe Einsparungen und ermöglicht zudem ein effizientes Wassermanagement.

In vielen Lebensbereichen wird Papier verwendet, sei es als grafisches Papier, als technisches Papier oder Spezialpapiere als Hygienepapier oder Verpackungsmaterial.

Die Vielfalt des fertigen Papiers und die qualitativen Unterschiede sind durch die Auswahl, Koordination und Art der Verarbeitung der Ausgangsmaterialien bedingt. Durch die Verwendung weiterer Zutaten oder Verarbeitungsmethoden entstehen unterschiedliche Varianten. Jedes Papier enthält heute im Wesentlichen Holzfasern in Form von Holzschliff und / oder Zellstoff, Papier, Füllstoffe zur Verbesserung der Struktur und Wasser. Lumpen werden nur noch in wenigen Spezialfällen, wie z.B. für Banknoten, verwendet.

Herausforderungen der Anwendung

Im Herstellungsprozess von Zellstoff und Papier wird sehr viel Wasser benötigt. Der größte Teil der Durchläufe in einem Wiederverwendungszyklus. Um eine zunehmende Konzentration und einen Qualitätsverlust der Inhaltsstoffe zu vermeiden, wird eine geringe Menge Abwasser abgeleitet und durch Frischwasser ersetzt. Der gesamte Prozess ist durch eine Wassertemperatur von ca. 35 °C und einen CSB-Gehalt von 30.000-40.000 mg / L gekennzeichnet.

Im Herstellungsprozess hat der Parameter CSB keine Bedeutung. Erst wenn das Wasser den Prozess verlässt, wird es zu Abwasser und wird dann einer kommunalen oder werkseigenen Abwasserbehandlungsanlage zugeführt. Die Kläranlagen großer Papierfabriken sind für 100.000-200.000 EW (Einwohnergleichwert) ausgelegt.

Die Abwassersituation

In den letzten Jahren konnte die Industrie den Wasserbedarf für den Herstellungsprozess deutlich reduzieren. Es fallen jedoch im Durchschnitt 10-11 l Abwasser / kg Produkt im Produktionsverlauf an. Eine vollständige Abwasservermeidung ist auch in einem geschlossenen Kreislauf nicht möglich.

Qualitätsanforderungen sowie Probleme wie Versalzung oder Geruchsbildung machen die Ableitung von Abwasser notwendig. In der Regel ist das Abwasser warm, mit Fasern vermischt, chemisch hoch belastet und relativ gering in der Menge.

Aufgrund der hohen Belastungen wird eine anaerobe biologische Abwasserbehandlung empfohlen. Kläranlagen in der Papierindustrie weisen hohe Frachten von 3.000-6.000 mg / l CSB auf.

Die Parameter für eine optimale Überwachung

In den Abwässern einer Papierfabrik ist die Überwachung des CSB sehr wichtig. Nur so lassen sich Produktionsverluste leicht erkennen und problematische Belastungen puffern. Die Betreiber der Kläranlage können die erforderliche Reinigungsleistung besser abschätzen und effizient steuern. Der CSB kann auch durch Korrelation mit dem TOC (total organic carbon) bestimmt werden.


Zusätzlich wird der Parameter TNb (gesamter gebundener Stickstoff) zur Überwachung empfohlen, da eine optimale Reinigungsleistung ein bestimmtes Verhältnis von Stickstoff und Phosphor erfordert. Weiterhin sollte die Abwassertoxizität getestet werden. Chemikalien wie Biozide oder Chlor, die zur Vermeidung von Schimmelpilzen zugesetzt werden, können die Biologie einer Abwasserreinigungsanlage erheblich beeinflussen.

Konventionelle CSB-Testmethoden sind zeit- und kostenintensiv. Daher sind sie für ein effizientes Wassermanagement ungeeignet. Abhilfe schaffen Online-Messsysteme.

Schlussfolgerung

Abhängig von den Anforderungen bietet die LAR die beste Lösung, da ihre Methoden analytisch korrekt, schnell und sauber arbeiten. Durch die ultrahohe Temperatur von 1.200 °C ist die vollständige Oxidation der Probe gewährleistet und das XY-Injektionssystem verhindert Verstopfungs- und Verschleppungseffekte.

Durch den Einsatz von LAR-Analysegeräten optimieren die Betreiber ihr Wassermanagement erheblich. Zum einen ist es möglich, die Einleitung von Abwasser in die Kläranlagen oder Puffertanks zu kontrollieren. Zum anderen werden die Labore erheblich entlastet, da der enorme Arbeits- und Kostenaufwand für die CSB-Analyse entfällt.

Prozessschema / Messpunkte

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