Capitolul 1.Considerente generale privind apele uzate din industria celulozei si hartiei In ultimile decenii, fabricarea celulozei a cunoscut o dezvoltare impetuoasa, determinata de cresterea intensa a consumului de hartie si de fibre artificiale. Celuloza este un produs tehnic deosebit de valoros care se obtine din tesuturile vegetale prin diferite tratamente chimice; ea constituie materia de baza folosita la fabricarea hartiei, cartoanelor si a fibrelor sintetice. In prezent, industria de celuloza prelucreaza, pe langa lemnul de rasinoase cantitati insemnate de lemn de foioase si plante anuale. Principalele procedee de fabricare a celulozei sunt procedeul sulfit si procedeul sulfat, determinate de agentul de fierbere. In procedeul sulfit celuloza se obtine prin fierberea lemnului in mediu acid de bisulfit de calciu la presiuni si temperaturi inalte. In procedeul sulfat fierberea lemnului se face in hidroxid de sodiu cu adaos de sulfura de sodiu pentru a compensa pierderile de substante chimice. Din procesul de fabricare a celulozei rezulta cantitati insemnate de ape uzate care variaza, in general, functie de procedeul de dezincrustare a lemnului, de metodele de spalare si albire, de gradul de recirculate a unor categorii de ape uzate. Efluentul total al unei fabrici de celuloza sufat are urmatoarele caracteristici medii: - aspect : tulbure - culoare : bruna - miros : de mercaptan - pH : 7-9 - solide in suspensie : 800-1200 mg/l - reziduu fix : 2000-3000 mg/l - CBO5 : 200-350 mg/l - CCO : 800-1500 mg/l Principalele categorii de ape uzate rezultate de la fabricarea celulozei sulfat sunt: solutii reziduale(lesii), ape uzate cu fibre, mercaptani, alcool metilic, formaldehida. Apele uzate care se scurg de la spalarea celulozei dupa separarea lesiilor de fierbere, datorita continutului lor mare in substante organice intra usor in fermentatie si prin deversarea lor in emisar conduc la colorarea apelor acestuia, la scaderea capacitatii de reaerare datorita spumei ce o formeaza la suprafata apei si la dezvoltarea unor colonii de bacterii care cad la fund si apoi intra in putrefactie. Lesiile sulfat au actiune toxica asupra pestilor, chiar si diluate au sunt letale pentru pesti. Evacuarea in receptor a namolurilor de la caustificare poate provoca mari neplaceri, deoarece prin depunerea lor pe fundul albiei, in amestec cu fibrele de celuloza, distrung flora si fauna de fund. Aple uzate de la fabricile de hartie sunt impurificate cu fibre celulozice si coloizi de la operatiile de umplere si incleiere a hartiei, precum si cu substante dizolvate de la albire si colorare. Apele uzate de la fabricarea hartiei au o influenta daunatoare asupra apelor emisarului si a folosintelor din aval, datorita continutului ridicat in substante in suspensie. Suspensiile fine provenite din materialele de umplere a hartiei dau apelor o culoare alburie opalescenta, greu de eliminat in cazul tratarii apei pentru alimentari cu apa. De asemenea resturile de coloranti folositi la fabricarea hartiilor colorate pot imprima apelor emisarului coloratii care sa perturbe fenomenele de fotosinteza si, ca urmare dezvoltarea florei si a proceselor de autoepurare in receptori. Trebuie acordata atentie recuperarii la maximum a materiilor valoroase din apele uzate si reintroducerii acestora, pe cat posibil, in procesul tehnologic, in vederea reducerii cantitatilor totale de ape uzate si materii reziduale evacuate la canal. In acest fel, pe langa reducerea consumurilor de materiale se obtine si reducerea cheltuielilor necesare pentru epurarea apelor uzate inainte de evacuarea lor in receptor. Colectarea apelor uzate de la sectii, dupa recuperarea materialelor valoroase, este indicat sa se faca in sistem separativ, prin canale separate pentru: apele uzate industriale de la fierbere, spalare, sortare, albire; apele de racire, apele de la caustificare, apele de la unitatile auxiliare, apele pluviale, apele uzate menajere. In statia de epurare vor fi conduse numai apele uzate industriale si cele menajere; apele uzate conventional curate si pluviale pot fi evacuate direct in emisar. Epurarea apelor uzate provenite din industria de fabricare a celulozei si hartiei se face prin: metode mecanice, mecano-chimice, mecano-biologice si chiar prin metode avansate de epurare. Capitolul 2. Fabricarea celulozei prin procedeul kraft (sulfat) Prin procedeul de fierbere sulfat sau Kraft se fabrica circa 80% din productia mondiala de celuloza, fiind cea mai raspandita metoda de delignificare chimica a masei lemnoase. Termenul "sulfat" deriva de la sulfatul de sodiu, care se adauga in circuitul de regenerare pentru compensarea pierderilor de substante chimice. La procedeele de delignificare chimica, fibrele sunt eliberate din matricea lemnului, lignina fiind indepartata prin dizolvare in solutia chimica de fierbere la temperaturi ridicate. La procedeul de fierbere sulfat substantele chimice active (din lesia alba) sunt hidroxidul de sodiu (NaOH) si sulfura de sodiu (Na2S). Ca rezultat al folosirii unor cantitati mari de hidroxid de sodiu, valoarea pH-ului la inceputul fierberii se situeaza intre 13 si 14 (delignificare alcalina). El scade continuu pe durata procesului de fierbere, din cauza ca in reactiile de delignificare rezulta acizi organici, eliberati din lignina si hidrati de carbon. Procedeul sulfat este cel mai raspandit procedeu de delignificare intrucat confera celulozei rezistente superioare, comparativ cu procedeul sulfit, se poate utiliza la toate speciile de lemn, precum si datorita sistemelor sale eficiente de recuperare a chimicalelor. Dar chimismul procedeului sulfat genereaza si o problema de poluare inerenta, cea a compusilor sulfurosi urat mirositori. Ca rezultat al reactiilor chimice din faza de fierbere, in lignina reziduala se formeaza grupe cromofore care determina ca celuloza rezultata sa devina mai inchisa la culoare decat lemnul initial. Din cauza pH-ului ridicat, procedeul de fierbere sulfat induce mai multe grupe cromofore decat procedeul de fierbere sulfit si celuloza sulfat se inalbeste mai greu decat celuloza sulfit. Fabrica de celuloza sulfat poate fi impartita in patru parti principale: prepararea materiei prime, fierberea sau defibrarea chimica (delignificarea), sistemul aproape complet inchis de recuperare a chimicalelor si energiei, albirea, cu sistem deschis de ape si epurarea apelor uzate la iesirea din proces. Un alt mod mai conventional de impartire cuprinde linia de fabricare a materialului fibros, sistemul de regenerare a chimicalelor si epurarea apelor uzate la iesirea din proces. Cateva sisteme auxiliare sunt strans legate de operatiile principale cum sunt prelucrarea deseurilor, fabricarea agentilor de albire si producerea energiei auxiliare, uscarea produsului finit (optional). Lemnul poate fi receptionat ca busteni direct din padure ori sub forma de tocatura ca produs secundar din industria de prelucrare a lemnului, ca de exemplu de la fabricile de cherestea si de placaje. Bustenii sunt livrati in principal cu coaja si trebuie sa fie cojiti inainte de a fi tocati. Tehnologiile de fabricare a pastei mecanice pot utiliza fie busteni, fie tocatura, dar tehnologiile de delignificare prin metode chimice folosesc intotdeauna tocatura. Scopul operatiei de tocare este de a-l transforma in surcele de cca. 2,5 cm lungime, din care se obtine celuloza de buna calitate. Fabricarea celulozei sulfat necesita utilizarea lemnului proaspat. Distributia uniforma a dimensiunilor tocaturii este necesara atat pentru eficientizarea procesului cat si pentru calitatea celulozei. Cu cat tocatura este mai uniforma, cu atat este mai scazut consumul de lemn.
După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site (vezi detalii).
