Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

ультрафиолетовым   облучением.   В   его   основе   лежит   обеззараживающая

способность  жёсткого  ультрафиолетового   облучения.   Технология   очистки

такова: в закрытой ёмкости, в которой в обрабатываемую  воду  предварительно

вводят отмытый, и измельчённый кремень  включают,  находящиеся  под  крышкой

ёмкости источник ультрафиолетового  излучения и  источник  облучения  дневным

светом. Производится выдержка,  удаление  биоосадка,  отключение  источников

облучения. Очищенная таким  способом вода  удовлетворяет  всем  требования  и

нормативам по чистоте, вкусовым и цветовым качествам.

В качестве источника ультрафиолетового  излучения используют лампу  типа  БУВ

– 30. В качестве источника  дневного света – гелий-неоновая  лампа  типа  ЕВЗ

ЛП – 2. Для контроля теплового  режима  используют  встроенный  термометр,  а

тепловой режим обеспечивается  теплообменником. Размер фракций  кремня  5…35

мм.

Данный способ наиболее эффективен для удаления органических веществ  (в  том

числе фенолов и диоксинов), сульфатов и соединений хлора.

Его эффективность по этим и многим другим веществам равна 96 – 99 %.

 

              Применение новых технологий  в целлюлозно-бумажном

                                производстве.

 

           Бисульфитная варка в сульфит-целлюлозном  производстве.

Специалисты  ОАО  «Центральный  научно-исследовательский  институт   бумаги»

совместно со специалистами  ряда целлюлозно-бумажных предприятий  разработали

технологию  модифицированной  бисульфитной  варки  целлюлозы  на   магниевом

основании с регенерацией химикатов  и  теплоты,  при  использовании  которой

решаются многие экологические  проблемы ресурсо- и энергосбережения.

Внедрять новую технологию можно поэтапно. На первом этапе  целлюлозный  завод

переводится  с  сульфитной  на  модифицированную   бисульфитную   варку   на

натриевом   основании   (варочный   раствор   готовится   с   использованием

кальцинированной  соды).  На  втором  этапе  натриевое  основание  на  50  %

заменяется на магниевое (для приготовления варочного  раствора используют  50

% оксида магния вместо  соды). На третьем этапе всё  производство  переводится

на  100  %  магниевое   основание.   Внедрение   процесса   регенерации   из

отработанных щёлоков  позволяет вернуть в производственный цикл  70  –  85  %

химикатов и получить  такое  количество  теплоты,  которого  достаточно  для

полного обеспечения работы выпарной станции целлюлозного производства.

Первый  этап  внедрения  новой  технологии  варки  не  требует  значительных

капитальных затрат.  В  настоящее  время  на  модифицированную  бисульфитную

варку уже переведено 5 крупных  предприятий отрасли.

Проведённый расчёт ущерба окружающей среде  при  переходе  с  сульфитной  на

бисульфитную варку применительно  к Камскому  ЦБК  показывает,  что  снижение

загрязнения по общим стокам составляет 12 % по взвешенным веществам, 19.2  %

по сухому  остатку,  19  %  по  БПК,  19.2  %  по  фенолам,  столько  же  по

аммонийному азоту. То есть в  среднем по веществам, учитываемым  в  сбросе  в

водоёмы,  снижение  составило  17  %.  Таким  образом,   улучшать   экологию

предприятия экономически выгодно. Кроме  того,  на  Камском  ЦБК  в  2  раза

сократились выбросы сернистого ангидрида в атмосферу, что составляет 83,3  т

в год.

Получаемая по новой технологии целлюлоза имеет  достаточно  высокую  белизну

(до 70  %)  и  применяется   для  изготовления  газетной,  книжно-журнальной,

типографской и других видов бумаги  в  небелёном  виде.  Исключение  отбелки

целлюлозы для газетной бумаги позволило снизить сброс органики  на  очистные

сооружения на 88 кг/т целлюлозы.

Модифицированная бисульфитная варка позволяет  перерабатывать  на  целлюлозу

любые  виды  древесины,  в   том   числе   низкокачественную   древесину   –

сухостойную, повреждённую гнилью и др.

Использование  низкокачественной  древесины  в  составе   сырья   сульфитных

предприятий  расширяет   сырьевую   базу,   а   также   улучшает   структуру

лесопотребления. При этом снижаются выбросы парниковых  газов  на  лесосеках

от гниения низкокачественной  древесины, обеспечиваются хорошие  условия  для

роста здоровых деревьев и  они вырабатывают больше кислорода.

На Камском ЦБК в  настоящее время используется 75 %  магниевого  основания  и

только  25  %  натриевого.  Главные  достоинства  магниевого   основания   –

невысокая стоимость и  возможность организации  простой  и  надёжной  системы

регенерации химикатов  и  теплоты.  Варка  на  смешанном  магниево-натриевом

основании  обеспечивает  получение  целлюлозы  с  пониженной  жёсткостью   и

высокими  механическими  показателями.   Разработан   и   создан   циклонный

сепаратор уловитель, с помощью  которого достигается снижение объёма  выброса

золы в атмосферу в 3 раза и утилизация тепла парогазовой  смеси.  Разработан

проект модернизации отбельного цеха  Сокольского  ЦБК  с  целью  обеспечения

внедрения новой  технологии  отбелки  волокнистых  полуфабрикатов  с  полным

исключением  хлора  и  его  соединений,  что  предотвращает  поступление   в

окружающую среду токсичных  хлорорганических соединений, и повышает  качество

белёной  целлюлозы.  Также  здесь  внедрена  новая  технология  производства

газетной  бумаги  с  микрокапсулированными  продуктами  в  композиции,   что

уменьшает расход волокнистых  полуфабрикатов на 5 – 8 % и  повышает  качество

газетной бумаги.

При наличии магний-регенерационного котла (МРК) можно утилизировать 90 –  95

%  образующихся  сухих   веществ  отработанных  щёлоков.  Таким  образом,  на

очистные сооружения поступает  только 5 – 10 % сухих веществ.

На утилизацию и обезвреживание в МРК могут быть направлены  газовые  выбросы

от  большинства   источников,   а   также   жидкие   органические   фракции,

образующиеся при очистке  варочных растворов от цимола и грязных  конденсатов

варки  и  выпарки.  Вредные  летучие  органические  соединения,  такие,  как

метанол, терпеновые, фурфурол и другие, сгорают в МРК с  образованием воды  и

углекислого газа, а диоксид  серы газовых  выбросов  утилизируется  вместе  с

диоксидами серы, образующимися  при сжигании щёлока.

В дымовых газах МРК  нет твёрдых частиц,  содержание  SO2  после  прохождения

системы абсорбции не превышает 0.005 – 0.01 %, что в 5 – 10 раз меньше,  чем

при сжигании угля или мазута.  Сжигание  щёлоков  проходит  при  температуре

более низкой, чем угля и  мазута, а дымовой газ проходит 3 – 4-х  ступенчатую

мокрую очистку, что позволяет  снизить выбросы оксидов азота.

Нейтрализация щёлоков перед  их упариванием при наличии  системы  регенерации

позволяет снизить потери SO2 на этой  стадии  и  на  80  –  90  %  уменьшить

загрязнение конденсатов  летучими кислотами иSO2.  Следует  отметить,  что  в

этом случае затраченный  на нейтрализацию  оксид  магния  регенерируется  при

последующем сжигании щёлоков  в МРК.

В России такая система  регенерации применяется на ОАО  «Красноярский ЦБК»,  а

в республике Беларусь –  на АО «Светлогорский ЦКК».

 На АО «Светлогорский  ЦКК» при степени отбора сухих  веществ щёлока около  90

% степень регенерации  химикатов достигает 73  –  75  %,  а  расходы  серы  и

каустического магнезита  составляют 28 – 30 кг/т полуфабриката, то есть  в  4

раза меньше, чем на предприятии  без  системы  регенерации.  Таким  образом,

наиболее перспективным  для решения  экологических  и  экономических  проблем

сульфит-целлюлозных предприятий  является  перевод  их  на  модифицированную

бисульфитную варку с  использованием  магниевого  основания  с  регенерацией

химикатов из отработанных щёлоков.

 

 

 

 Принципиальная схема  процесса модифицированной бисульфитной  варки целлюлозы

                     с регенерацией химикатов и  теплоты.

 

                                                  Отходящий газ в атмосферу.

           Теплота.               Дымовые газы.            Т=50ч600С,

SO2=0.005ч0.01%

 

 

 

                                                       Дымовая труба

 

                  Воздух

                                  Избыточные       Сырой  сульфит-

     30-50кг                     Зола              газы       ный раствор

мазута на

1т упарен-                        Суспензия

ного щёлока

                                                          Сырой

                                                          бисульфитный

                                                          раствор

 

упарен      ный            Газовые выбросы                       Сера (20-

25кг/т)

       щёлок                                Варочный          Каустический

маг-

                 Несконденсирован-      бисульфитный      незит (20-25кг/т)

                               -ные       газы                       раствор

Холодная вода

            Щелок

                                                   Газовые

                                  Щёлок            выбросы

               РН=6ч6.5 – 10% сухих веществ

                                                     Тёплая вода

  Избыточные газы                          Щёлок

   Щепа

Жидкая органическая фракция

 

 

                        Кислый                   Целлюлозная

                              конденсат                масса

 промытая

                                                   целлюлозная масса

 

 

                             конденсат

 

                                                 На очистные сооружения (15-

            Условно чистый конденсат                    40кг органики /т

целлюлозы)

 

                                                      На очистные сооружения

                                              (1-2 кг органики /т целлюлозы)

 

 

 

    Технология производства  теплоизоляционных и отделочных  материалов из

                 отходов целлюлозно-бумажной промышленности.

 

Многотоннажные отходы целлюлозно-бумажной промышленности (СКОП) в  последнее

время всё чаще  привлекают  внимание  исследователей  и  производственников.

Имея  в  своём  составе  целлюлозу  и  каолин,  эти  отходы  (при  некоторой

модификации химическими  добавками) могут быть использованы для  изготовления

теплоизоляционных, отделочных и  конструктивно-теплоизоляционных  материалов

и деталей.

Долгое время использование  СКОПа сдерживалось его высокой  влажностью (до  96

%) и необходимостью больших  энергозатрат при  изготовлении  стройматериалов.

Разработанные методы сушки  материалов  токами  высокой  частоты  и  горячего

прессования  изделий позволили  частично решить этот вопрос.

На основе СКОПа с добавками (опилки, перлит, зола, антисептики,  антипирены,

клееканифольная  эмульсия,  битумная  эмульсия   и   др.)   можно   получать

строительные материалы  прочностью от 1 до 10  МПа,  плотностью  250  –  1200

кг/м3 и теплопроводностью 0.078 Вт/(м*К) (для плотности 250 кг/м3).

Введение в состав композиции клееканифольной эмульсии в количестве 2%  массы

сухих компонентов  снижает  водопоглощение  на  35  –  40  %.  Обязательными

компонентами   теплоизоляционного   материала   являются    антисептики    и

антипирены. Введение в состав композиции 3% салициланилида  в  виде  8%-ного

раствора  обеспечивает биостойкость  получаемых  изделий.  Введение  добавок

аммофоса,  диаммония  фосфата,  дт,  дмф  и  других  повышает  огнестойкость

материала и снижает потери массы при сгорании более чем  в 5  раз.  Материал,

включающий любую из упомянутых добавок, относится к группе  трудносгораемых.

Теплоизоляционный  материал  изготавливается  по  наливной  технологии.  Его

сушка  осуществляется  конвективным  способом   в   прямоточно-противоточном

режиме. Время сушки 24 часа Удельный  расход  условного  топлива  составляет

230 кг/м3. При сушке материала  токами высокой частоты время  сушки  снижается

в 6 раз, в несколько раз  уменьшается расход условного топлива.

Отделочные и конструктивно-теплоизоляционные  материалы  на  основе  бумажной

макулатуры можно изготовлять  методом горячего прессования. При  этом  состав

материала и  технология  его  изготовления  не  отличается  от  изготовления

теплоизоляционного  материала.  После  разрезки  ковра  по  формату,   плиты

устанавливаются на поддоне  и через загрузочное устройство подаются  в  пресс

горячего формования. Температура, обеспечиваемая прессом должна быть  130  –

140 0С, удельное давление 2.5 МПа, скорость  прогрева  1.5  мм/мин,  толщина

плит 8 – 16 мм. После опрессовки и размыкания пресса плиты  направляются  на

склад, или склеиваются  до нужной толщины. Для склейки плит  можно  применять