کاهش آب تمیز مصرفی خط تولید کاغذ بسته‌بندی با سیکل بسته

آب یکی از اساسی¬ترین ورودی¬های یک فرآیند تولید کاغذ از ابتدای شروع این تکنولوژی بوده است به نحوی که در تمامی مراحل تولید کاغذ سهم آب فراتر از 95 % می¬باشد(نسبت به غلظت 5 درصدی فیبر کاغذ).در زمان¬های ابتدایی این صنعت، حدود 200 سال پیش ،کاغذ با مصرف بسیار بالای آب تمیز حدود 500 مترمکعب پرتن تولید می¬شده است.در دهه های اخیر به دلیل مسائل اقتصادی و زیست محیطی مصرف مجدد آب فرآیند افزایش و آب تمیز کاهش یافته است . در این راستا توسعه تکنولوژی یکی از مهمترین ابزارها جهت افزایش بازچرخانی آب بوده است.یکی از سیستم¬های متداولی که اخیرا در کاغذسازی¬ها جهت تصفیه آب و بازچرخانی حداکثر 60 درصدی آب فرآیند توسعه یافته است سیستم های تصفیه بیولوژیکی است که معمولا شامل حوضچه¬های هوادهی و یا نهایتا ترکیبی از سیستم های بی هوازی UASB  و حوضچه های هوازی است.

با توجه به اینکه صنایع کاغذسازیآلمان پیشرو و سرآمد در صنعت کاغذسازی دنیا هستند و در زمینه بازچرخانی آب سوابق بسیار زیادی دارند، در اینجا به بررسی مدیریت آب در صنعت کاغذسازی آلمان پرداخته و در نهایت سیستم بازچرخانی آب در 2 مجموعه بزرگ کاغذسازی در آن کشور مطرح می¬گردد.

در نمودار 1 حجم پساب تولیدی در صنعت کاغذ بسته¬بندی در 40 سال گذشته نمایش داده شده است.

نمودار 1. حجم پساب تولیدی بر حسب تناژ تولیدی در سال¬های مختلف(صنایع کاغذ بسته¬بندی آلمان)

همانطور که مشاهده می شود این مقدار از 50 مترمکعب پرتن تولیدی به نزدیک 5 مترمکعب پرتن کاهش یافته است. این کاهش چشمگیر به دلیل فشارهای اقتصادی بوده که بر اساس قانون GETL  از تقریبا 40 سال پیش اعمال شده است.کارخانه¬های کاغذ موظف بودند تا مبلغ شخصی بر اساس واحد آلودگی خروجی تصفیه شده کارخانه بپردازند که این واحد مبنی بر پارامترهایی همچون  TSS، COD ، مواد سمی و مضر برای ماهی و فلزات سنگین (Cd – Cu – Cr – Hg – Ni) می¬باشد .
نمودار 2 میزان پساب تولیدی کاغذسازی¬های مختلف در آلمان را در سال¬های اخیر نشان می¬دهد. همانطور که ملاحظه می شود مدرن ترین کارخانه ها در رنج 22 – 5 مترمکعب پرتن قرار دارند.شایان ذکر است در کارخانه های قدیمی مقدار این مشخصه به دلیل طراحی های غیر استاندارد و تکنولوژی پایین تر می تواند خیلی بیشتر باشد.
نمودار 2. میزان پساب تولید صنایع مختلف کاغذ در آلمان
نمودار 3 حالت¬های مختلف تخلیه پساب خروجی بر اساس تناژهای کاغذسازی¬های آلمان( با جمع حدود 20 میلیون تن سالانه) نشان می¬دهد. تا قبل از سال 1963 خروجی خط تولید تنها با روش های مکانیکی (ته نشینی یا فیلتراسیون) تصفیه می شده و در نهایت به صورت مستقیم به بیرون از کارخانه انتقال می یافته است ولی امروزه 4 رویه مختلف جهت تخلیه و دفع پساب خروجی وجود دارد :

1. تخلیه مستقیم پساپ تصفیه شده مکانیکی و بایولوژیکی ( 75 % تولید کاغذ)
2. تخلیه مستقیم پساب تصفیه شده مکانیکی بدون تصفیه بیولوژیکال (3% مربوط به کارخانه های بسیار کوچک)
3. تخلیه غیرمستقیم پیش تصفیه شده مکانیکی که در نهایت در یک تصفیه جمعی(multi-user) بصورت بایولوژیکال تصفیه شده و به محیط زیست منتقل می شود (18%)
4. رویه بدون دفع پساب یا ZLD که یک چرخه کاملا بسته از آب فرآیند است و از رویه های به روزی است که مورد توجه قرار گرفته است  . در این چرخه آب فرآیند بصورت سیستم داخلی کارخانه تصفیه شده و مجددا مورد استفاده قرار می گیرد (4%) نمودار 3. حالت­های مختلف دفع پساب به صورت درصدی براساس صنایع کاغذسازی آلمان

2. اساس چرخه بسته یا ZLD :

فشارهای اقتصادی، زیست محیطی و سازمان­های NGO، منجر شده تا سیستم­های آب کارخانه نزدیک به یک سیستم بسته شود.فرآیند بسته شدن چرخه آب در کارخانه­های کاغذ قهوه­ای در آلمان و کارخانه­های تولید تست لاینر در فرانسه و کارخانه های Corrugating  از کاغذ بازیافتی شروع شده است و در حال حاضر در کارخانه­های تولید کاغذ روزنامه، Printing/Writing وCoated  در حال اشاعه است.

زمانیکه صحبت از طراحی سیکل کاملا بسته می شود بایستی از ریسک­های احتمالی آن آگاهی کامل داشت. از ریسک­های ابتدایی می­توان خوردگی، انتشار ترکیبات بوزا، افزایش تشکیل لجن، کاهشretention ، افزایش مواد افزودنی، تشکیل رسوب، مشکلات runability، کاهش کیفیت تولید و افزایش پیچیدگی فرآیند تولید کاغذ و غیره نام برد.

بعضی از پارامترها و ریسک­ها به راحتی قابل کنترل بوده و برخی مشکلات بیشتری دارد همچون رسوب کلسیم کربنات که می تواند منجر به بلاک شدن نازل های شاور ، رسوب در لوله ها و بروی لوزام پوششی ماشین کاغذ( همچون وایر، فلت) گردد.همچنین یکی از عوامل اصلی خوردگی کلراید و سولفور می­باشد. به این منظور جهت کاهش ریسک خوردگی در مصارف پایین آب تمیز بایستی از مصرف مواد شیمیایی شامل کلراید و سولفات خودداری شود.یکی دیگر از ریسک های خوردگی ناشی از فعالیت بی هوازی بیولوژیکی در کارخانه می باشد که علاوه بر آن منجر به تشکیل بوی نامطبوع در محیط و کاغذ تولیدی خواهد شد(تحت شرایط بی هوازی سولفات به هیدروژن سولفید- H₂S تبدیل می­شود).

از طرف دیگر سیستم بسته چرخش آب مزایایی در پی دارد یکی از مزیت­های اصلی آن کاهش آب تمیز مصرفی تا حداقل مطلق 5/1 مترمکعب پرتن تولیدی است که منجر به کاهش هزینه­های جاری کارخانه، از بابت کاهش فرار الیاف کاغذ و مواد شیمیایی، دمای بالاتر چرخه آب فرایند تولید خواهد شد(شایان ذکر است کاهش مصرف آب تمیز، دمای آب سفید فرآیند کاغذ را افزایش می­دهد که منجر به بهبود آبگیری آب از کاغذ بخش فورمینگ کاغذ یا وایر و افزایش غلظت خمیر کاغذ بعد از قسمت پرس می شود و در نهایت منجر به کاهش میزانانرژی مصرفی در بخش خشک­کن­ها می­گردد) و لذا از تخلیه و دفع پساب خروجی جلوگیری شده و متعاقبا هزینه­های تصفیه پساب کاهش خواهد یافت.یکی دیگر از مزایای با اهمیت سیستم بازچرخانی بسته کاهش هزینه­های پساب خروجی در کشورهایی مثل آلمان است(همانطور که اشاره شد در کشورهایی همچون آلمان به ازای هر واحد پساب خروجی هزینه ای دریافت می شود ).

بطور کلی کارخانه­های کاغذسازی با محدودیت­هایی جهت تامین آب تمیز و مصرف آن(کیفیت و حجم)، تخلیه پساب خروجی و هزینه­های تامین آب و تصفیه پساب روبرو هستند؛لذا مجموعه­های تولید کاغذ با وجود چنین محدودیت­هایی می­توانند با اجرای سیکل بازچرخانی آب فرآیند مزایای بیشتری بدست آورند .

شکل 1 شماتیک ساده ای از یک کارخانه کاغذ با چرخه کاملا بسته را نشان می­دهد که در آن مجموعه آماده سازی خمیر و ماشین کاغذ بعنوان تجهیزات مرکزی می­باشد.چرخه آب فرآیند براساس سیکل کوتاه و سیکل بلند از آب زلال شده فرآیند از سمت وایر و پرس می باشد که برای رقیق سازی در واحد خمیرسازی و آب شاور در برخی از قسمت های ماشین کاغذ استفاده می شود.آب تمیز بر اساس حجم آب تبخیر شده از قسمت خشک کن و آب اتلافی از پسماندیست که قابل استفاده در بخش خمیرسازی نمی­باشد.

شکل 1. سیکل شماتیکی چرخه بسته تولید کاغذ

همچون سیکل بسته­ای بدون تصفیه با مشکلات شدیدی به دلیل غلظت بالای مواد حل شده آلی و غیرآلی (همچون تبدیل کربوهیدرات ها به COD و بوی نامطبوع ونمک­ها(هدایت الکتریکی EC) ) روبرو خواهد شد.یکی از تکنولوژی­هایی که توانسته بر این مشکلات غلبه کند تکنولوژی معروف به کلیه یاKidney  است که در برخی از شرکت­های آلمانی پیاده شده است.شکل 2 این سیکل را با تکنولوژی Kidney بصورت شماتیکی نشان می­دهد .

شکل 2. سیکل تولید کاغذ با سیستم کلیوی یا Kidneys

این تکنولوژی یک تصفیه موثر و پیشرفته آب فرآیند را تضمین می­­کند که در نهایت در وهله اول منجر به حذف مواد آلی حل شده(کاهش COD) و در وهله دوم منجر به کاهش مواد غیر آلی حل شده(کاهش نمک ها یا EC) می شود. به دلیل کارایی این تکنولوژی اکثر مشکلات (قریب به همه مشکلات) سیستم بسته در دراز مدت می تواند کنترل شود(مثل کاهش خوردگی، انتشار بوی نامطبوع، مشکلات Runability و جلوگیری از افت کیفیت تولید).

تکنولوژی­های مختلفی از Kidney از برندها و مارکت­های مختلف در دنیا وجود دارد اما تکنولوژی متداول شامل فرآیندهای بیولوژیکی (هوازی یا بی هوازی یا ترکیبی از هردو) می­باشد.خارج از آلمان تکنولوژی ممبران یکی از فرآیندهای مورد توجه است ولی این فرآیندها نیاز به زلال­سازی آب چرخه تولید تا کاهش بسیار زیاد مواد جامد معلق،جهت جلوگیری از بلاک شدن ممبران­ها دارد. در این مورد سیستم فلاک­سازی و رسوب­سازی آب به همراه مواد افزودنی آلی و/یا غیرآلی ضروری می­باشد.همچنین زمانیکه انرژی ارزان در دسترس باشد، سیستم تبخیر نیز امکان پذیر می باشد ،البته یک فرآیند مناسب برای رسیدن به آب چرخشی نسبتا تمیز، ازن­زنی و بایوفیلتر می باشد .

صنعت کاغذسازی آلمان یکی از اولین ها در پیاده­سازی سیکل­های بسته از سال 1973 میلادی بوده است.در ابتدا این کارخانه­ها مجهز به تکنولوژی Kidney نبوده و زلال­سازی ساده برای جداسازی فیبرهای کاغذ از آب گردشی و استفاده مجدد مواد جامد معلق بعنوان فیلر و فیبر مصرفی در تولید صورت می­گرفته است. در بازه زمانی کوتاه ،آب در حال چرخش این مجموعه ها مشکلاتی همچون انتشار بو و خوردگی تجهیزات در پی داشته است.بنابراین تقریبا نصفی از این کارخانه­ها چرخه آب خود را تا مصرف آب تمیز 5 مترمکعب پرتن مصرفی باز کردند و بعضی از این کارخانه­ها بدلیل ادامه دادن سیکل بسته مجبور به استفاده از مقدار زیادی بایوساید جهت کنترل تشکیل شدید لجن­ها(ناشی از تجزیه کربوهیدرات­ها) شدند.

در سال 1995 اولین کارخانه سیکل کاملا بسته در آلمان به همراه راکتورهای بیولوژیکی بعنوان تکنولوژی Kidney در تصفیه آب چرخشی فرآیند تولید معادل یک سوم کل حجم آب گردشی تولید شروع بکار نمود.امروزه تقریبا 8 کارخانه بزرگ تولید کاغذ بسته بندی چنین سیستم بسته­ای در آلمان مشغول بکار هستند که دوتا از این مجموعه­ها مجهز به تکنولوژی Kidneys می باشند که بصورت مختصر به آنها اشاره می شود :

2-1- مجموعه کاغذسازی Zulpich mill of kappa paper

یکی از این کارخانه­ها، کارخانه Zulpich آلمان با تولید سالانه 410.000 تن تست لاینر از کاغذ بازیافتی می­باشد. در بازه 1975 تا 1995 این مجموعه با سیستم بدون دیسشارژ و بدون تکنولوژی kidney فعالیت داشت ولی در نهایت به دلیل مشکلات خوردگی و بوی نامطبوع، در اوایل دهه 1990 مدیریت این مجموعه، تصمیم به مجهز کردن سیستم تصفیه جهت کاهش مواد آلی حل شده (COD) نمود. شکل 3  شماتیک سیستم Kidney را در این کارخانه نمایش داده شده است .

شکل 3. سیستم تصفیه پساب خط تولید در کارخانه Zulpich آلمان

به دلیل COD بسیار بالا در این نوع سیکل گردشی (بیشتر از ppm 30.000) شرایط برای تصفیه بی­هوازی ایده آل است لذا در این طرح از یک راکتور UASB، یک سیستم زلال سازی اولیه جهت جداسازی مواد جامد معلق و یک زلال­سازی ثانویه جهت جداسازی لجن خروجی سیستم های هوازی دیده شده است و در نهایت جهت کاهش TSS خروجی تصفیه خانه تا ppm20، از سیستم فیلترشنی استفاده شده است. جدول شماره 1 تاثیر استفاده از این تکنولوژی را در این کارخانه نشان می­دهد.

Parameter	Unit	Before Start-Up of "kidney"	After Start-Up of "kidney"
PH		6.3	7.2
Electical Conductivity	mS/cm	9.0	5.0
COD	mg/l	32,800	6,400
Water Hardness	dH	375	70
Calcium	mg/l	2,650	505
Sulphate	mg/l	1,350	375
Chloride	mg/l	430	485
Acetic Acid	mg/l	6,300	890
Propionic Acid	mg/l	600	355
n-Butyric Acid	mg/l	350	<20

جدول 1. تاثیر سیستم Kidney بر کیفیت آب گردشی خط تولید کاغذ Zulpich آلمان

جالبترین پارامتر هدایت الکتریکی است که  از 9 به 5 ms/cm کاهش یافته چرا که تکنولوژی Kidney تاثیری بر حذف نمک ندارد. البته بخشی از نمک­های سختی در سیستم تصفیه بیولوژیکی رسوب کرده و غلظت نمک را در حد قابل قبولی نسبت به غلظت سولفات و کلسیم نگه داشته است در حالیکه غلظت کلراید تغییر چندانی نکرده است. علاوه بر این مواد آلی (اسیدهای چرب) به صورت چشمگیری کاهش یافته است که در نهایت کاهش چشمگیر COD تا 80% در پی داشته است.

2-2- مجموعه کاغذسازی  Dusseldorf Mill of Julius Schulte Sohne

یکی دیگر از کارخانه­های به روز یافته در زمینه سیکل بدون دیسشارژ، کارخانه خصوصی(Julius schulte) با تناژ متوسط سالانه 90.000 تن از کاغذ بازیافتی می­باشد. این کارخانه قبل از بستن سیکل گردشی خود، دارای سیکلی با میزان 2/3 مترمکعب پرتن پساب و معادل مصرف آب تمیز نزدیک به 5 مترمکعب پرتن بوده است که بصورت یک کارخانه با تخلیه غیرمستقیم پساب و در ارتباط با سیستم تصفیه مرکزی Dusseldorf فعالیت داشته است و بعد از پیاده سازی طرح جدید با تکنولوژی kidney بصورت سیکل کاملا بسته فعالیت می­کند. در شکل 4 شماتیکی از این کارخانه بعد از پیاده­سازی این طرح آورده شده است .

شکل 4. سیستم kidney پیاده شده در کارخانه Julius schulte

آب فرآیند در این کارخانه ابتدا توسط یک شناورسازی میکرونی نظیر سیستم Krofta، زلال شده (در شکل نشان داده نشده است) و سپس جهت تزریق مواد و کنترل دما به واحد کولینگ و pre-acidification ارسال می شود و بعد از این مرحله به یک برج راکتور UASB از نوع سیرکوله داخلی یا راکتور انتقال می­یابد و بعد از این مرحله به واحد هوازی با دو راکتور هوادهی با هوای فشرده منتقل می­شود و با افزایش PH ناشی از خروج گاز CO₂، کلسیم کربنات رسوب می­کند که یکی از مزیت­های این سیستم نسبت به سیستم لجن فعال می­باشد. آخرین مرحله این طرح شامل سیستم فیلترشنی است جهت اطمینان از TSS خروجی مجموعه در کمتر از ppm 10 است. جدول 2 داده­های مربوط به مراحل مختلف این طرح را نشان می­دهد.

Influent Process Water Treatment Plant
Hydraulic Load		m3/d	600 - 1,200
COD Load		kg/d	2,000 - 6,500
Calcium  Load		kg/d	300 - 650
IC- Reactor
COD Loading Rate		kg/m3d	15 - 40
COD Reduction Rate		%	40 - 60
Biogas Production		m3/d	200 - 1,400
Areation Reactors
COD Reduction Rate		%	10 - 30
Calcium Elimination Rate		%	50 - 90

جدول 2. کیفیت آب گردشی در سیستم Kidney خط تولید کاغذ Julius schulte

همانطوریکه مشاهده می­شود میزان بار آلودگی ورودی بسته به کیفیت کاغذ بازیافتی مورد استفاده و میزان تزریق مواد افزودنی در پروسه تولید و نوع/عملکرد ماشین کاغذ متغیر است و کاهش COD در راکتور IC ، 60-40% و راکتور هوادهی 30-10% و میزان حذف کلسیم 90-50% می باشد و در مجموع کاهش کلی COD 85-70% است. جدول 3 پارامترهای مهم قبل و بعد از این سیستم نشان می دهد .

Parameter	Unit	Before Start-Up of "kidney"	After Start-Up of "kidney"
PH		6.6	6.6
Electical Conductivity	mS/cm	2.7	5.1
COD	mg/l	5,070	4,150
Water Hardness	dH	62	66
Calcium	mg/l	420	450
Sulphate	mg/l	360	475
Chloride	mg/l	215	920
Acetic Acid	mg/l	760	480
Propionic Acid	mg/l	330	305
Butyric Acid	mg/l	<20	<20
AOX	mg/l	0.34	0.54

جدول 3. کیفیت آب گردشی در سیستم

همانطورکه ملاحظه می­شود مقدار هدایت الکتریکی آب بعد از پیاده سازی این طرح تقریبا دو برابر شده است و غلظت یون کلراید افزایش چشمگیری داشته است چرا که سیستمی جهت حذف این آنیون(همچون تکنولوژی ممبران) وجود ندارد. دیگر پارامترها همچون COD، کلسیم و سولفات تقریبا ثابت مانده، علی رغم اینکه استیک اسید کاهش قابل ملاحظه ای داشته است.

همچنین نتایج مثبت این سیکل بسته در آنالیزهای کاغذ قابل مشاهده بوده است  بطوریکه خواص استحکامی کاغذ با پیاده سازی این سیستم تغییر نکرده و شکایتی از جانب مشتریان بابت تغییر در کیفیت کاغذ دریافت نشده است و بطور کلی این سیستم تاثیری در کیفیت کاغذ و انتشار بوی نامطبوع نداشته و در فرآیند تولید نیازی به استفاده از بایوساید جهت حفظ Runability و عملکرد تولید نبوده است و مصرف مواد افزودنی در همان سطح ثابت (قبل از سیستم بسته چرخش آب) باقی مانده است .

3. سیستم پیاده شده Kidney در مجموعه کاغذکار کسری جهت کاهش مصرف آب:

در سیستم فعلی تصفیه آب و پساب مجموعه کسری شامل دو فاز قدیم و جدید می باشد .فاز قدیم با سرمایه گذاری 4 میلیارد تومانی در سال 1388 بر اساس تصفیه 3000 مترمکعب روزانه شامل سیستم پیش تصفیه میکروفلوتیشن(سیستم کرافتا)، pre-Acidification، راکتور IC، حوضچه هوادهی و زلال ساز نهایی بوده که قابلیت بازچرخانی 60% پساب تصفیه شده را به خطوط تولید داشته است که با توجه به تولید وقت دو خط تولید با ظرفیتتولید سالانه 27.000 تن از کاغذ 100% بازیافتی OCC) منجر به کاهش حجم آب تمیز مصرفی از 12-10مترمکعب پرتن به 8-7 مترمکعب پرتن گردید .شماتیکی از این طرح در شکل 5 آورده شده است.

شکل 5. سیستم kidney پیاده شده در کارخانه کاغذکسری در سال 1388 

 

فاز جدید براساس طرح توسعه خط 3(با یک تکنولوژی به روز و دقیق) و با توجه به شرایط اقلیمی(کم آبی استان یزد و کیفیت پایین آب موجود) ارزیابی و با کمک یک شرکت مشاوره­ای خارجی طراحی گردید و در سال 96-1395 با سرمایه گذاری 3.500.000 یورویی تجهیزات خریداری و شروع به نصب گردید که در حال حاضر علی رغم مشکلات تحریم تا حدود 80-70% تجهیزات بهره برداری گردیده است و هم اکنون با ظرفیت تولید 100.000 تن سالانه از کاغذ 100% OCC، پرتن آب مصرفی به 5-4 مترمکعب کاهش یافته و در نهایت با راه اندازی کامل این سیستم، امید است این عدد به 3-2 مترمکعب پرتن برسد .(شماتیکی از طرح جدید در شکل آورده شده است). همچنین این مجموعه در صدد است با راه اندازی خط 4 با تناژ کلی سالانه 150.000 تن میزان مصرف آب تمیز را تا حد 2 مترمکعب پرتن حفظ کند.

فاز جدید بر اساس تصفیه آب و پساب شامل سیستم­های EDR، پیش تصفیه مکانیکی و شیمیایی(با کمک سیستم میکروفلوتیشن کرافتا)،Pre–Acidification ، راکتور IC، سختی گیری به روش فرار گاز CO₂، هوادهی و MBR می­باشد. همچنین شایان ذکر است در این طرح ریجکت­ها و پسماندهای خطوط تولید حتی المقدور آبگیری شده و آب زلال شده به سیکل تولید باز می گردد. همانطور که ملاحظه می­شود، طرح جدید این مجموعه تقریبا تکمیل شده طرح اجرایی کارخانه Dusseldorf آلمان است به نحوی که در مجموعه کسری از دو سیستم بسیار قوی ممبرانی جهت حذف کلراید و حذف باکتری­های باقیمانده در پساب خروجی تصفیه شده استفاده شده است(شکل 6).

شکل 6. طرح جدید سیکل بسته تولید در کارخانه کاغذ کسری

 

جداول 4 و 5 به ترتیب کیفیت آب و پساب این مجموعه را قبل و بعد از EDR و MBR نشان می دهد. همانطوریکه مشاهده می­شود، با وجود سیستم EDR، مشکل تغلیظ یون کلراید که در سیستم Kidney شرکت کاغذسازی Dusseldorf آلمان وجود داشت، در این مجموعه کنترل شده است و میزان باکتری­های باقیمانده در خروجی سیستم MBR به طور قابل ملاحظه­ای کاهش می­یابد.

 

جدول 4. کیفیت آب قبل و بعد از سیستم EDR

	Feed	Product
ion	[mg/l]	[mg/l]
Na+	1063	101
K+	4.7	0.4
Ca2+	350	17
Mg2+	66	6
Ba2+	0	0
F-	0	0
CL-	1298	123
HCO3-	732	70
NO3-	15	1.5
SO4 2-	575	55
T-hardness(mgCaCO3/lit)	<1300	<100
Conductivity(µS/cm)	<5000	<700
TDS	<4500	<400

 

جدول 5. کیفیت آب قبل و بعد از سیستم EDR

Parameter	Unit	Before MBR Start-Up	After MBR Start-Up
PH		7.5	8-8.5
Electical Conductivity	mS/cm	9000	<5000
COD	mg/l	200-300	<100
Total Hardness	mgCaCO3/lit	2500	<300
Ca2+	mg/l	800	<150
Total Coliform bacteria	MPN/100ml	1100<	<40
TSS(after ETP)	mg/l	<100	<1
TSS(after Paper machine)	mg/l	6,000	<2500

در نمودار 4 نیز مصرف آب تمیز(بر حسب پر تن تولیدی) در سال­های اخیر آورده شده است که نشانگر کاهش چشمگیر این شاخص از متوسط 12 به 4 مترمکعب پر تن کاغذ تولیدی طی 10 سال اخیر است.

نمودار 4.مصرف آب تمیز بر حسب تن تولیدی مجموعه کاغذ کسری در سال­های مختلف

4. نتیجه گیری:

در دهه­های اخیر به دلیل فشارهای اقتصادی و زیست محیطی، صنایع بزرگ کاغذ بسته­بندی دنیا به سمت طراحی و پیاده­سازی سیستم­های بسته و بدون دیسشارژ پساب تمایل پیدا کرده­اند. تجربه کشورهای بزرگ در این صنعت بخصوص کشور آلمان نشان می­دهد با استفاده از سیستم­هایی همچون سیستم Kidney این امر امکانپذیر است. مجموعه کاغذکار کسری نیز با توجه به واقع شدن در شرایط جغرافیایی خاص، مسئله کم آبی در کشور و تعهدات زیست محیطی و براساس طرح­های توسعه خطوط تولید خود دست به اقدام بزرگ در زمینه طراحی و پیاده­سازی سیستم بسته چرخش آب(یا بدون دیسشارژ) زده است. به طوریکه موفق شده است طی 10 سال گذشته مصرف آب تمیز خطوط تولید خود را از متوسط  12 به 4 مترمکعب پر تن تولیدی کاهش دهد. طرح مجموعه کسری تقریبا تکمیل شده طرح اجرایی کارخانه Dusseldorf آلمان است و با کمک سیستم­های ممبرانی EDR و MBR، مشکلات طرح آن کارخانه آلمانی نظیر تغلیظ یون کلراید و باکتری­های باقیمانده قابل کنترل است. شایان ذکر است علیرغم کاهش مصرف آب تمیز، این مجموعه توانسته کیفیت کاغذ تولیدی خود را حفظ نموده و بر مشکلاتی همچون تشکیل شدید لجن در ماشین کاغذ، بو نامطبوع کاغذ و رسوب­گذاری و غیره غلبه کند و در زمینه پیاده­سازی یک سیستم بسته با بازچرخانی کامل پساب تصفیه شده، تنها کارخانه تولید کاغذ بسته­بندی در صنعت ایران باشد.

5. مراجع:

1. Diedrich, K., Hamm, U. and Knelissen, J.H. (1997). Biological water treatment cycle in a paper mill with closed water cycle. Das Papier 51(6A), 163-169.
2. Bulow, C., Pingen, G. and Hamm, U. (2003). Closing of the water circulation of a paper mill with regarding to the calcium problematic. Ipw-Das Papier(1), 31-39
3. Hamm, U., Schabel, S. (2007). Effluent-free papermaking: industrial experiences and latest developments in the German paper industry. Water Sci Technol. 55(6), 205-11.