Soluzione per il trattamento delle acque reflue della carta in cartone
Il mercato globale della carta da cartone ha raggiunto circa 154,1 miliardi di dollari nel 2023 e si prevede che crescerà fino a 210 miliardi di dollari entro il 2030, con un tasso di crescita annuo composto di circa il 4% durante questo periodo. Le principali forze trainanti del mercato provengono dalla crescita della popolazione, dall’aumento dei consumi e da una maggiore consapevolezza dell’igiene, che portano a dimensioni del mercato in costante espansione. La regione Asia-Pacifico è diventata il motore della crescita.
Il mercato globale della carta da cartone è attualmente in un ciclo di crescita guidato dalla duplice forza dei dividendi dell'e-commerce e della trasformazione verde. Sebbene si trovi ad affrontare sfide come le fluttuazioni dei costi delle materie prime e la pressione energetica nel breve termine, nel lungo termine, man mano che il concetto di sviluppo sostenibile si approfondisce e vengono promossi gli aggiornamenti tecnologici, il mercato continuerà ad espandersi. La Cina, in quanto area di produzione principale, sta rispondendo alle contraddizioni strutturali attraverso la distribuzione globale delle materie prime e l'alta-endizzazione dei prodotti. La sua posizione nella catena del valore globale sarà ulteriormente consolidata in futuro.
I. Panoramica dei clienti del trattamento delle acque reflue in carta da cartone
L'industria della carta da cartone è una delle industrie tradizionali altamente inquinanti. Le acque reflue generate durante la sua produzione hanno avuto un impatto significativo sull'ambiente. Con normative ambientali sempre più severe e il miglioramento della consapevolezza ambientale del pubblico, sempre più aziende produttrici di carta da cartone stanno iniziando ad attribuire importanza al lavoro di trattamento delle acque reflue e alla ricerca di soluzioni professionali per il trattamento delle acque reflue. Questi clienti vanno dalle cartiere di piccole e medie-dimensioni ai grandi gruppi di pasta di legno e carta. Sperano di ottenere uno scarico conforme o un utilizzo delle risorse delle acque reflue attraverso efficaci tecnologie di trattamento delle acque reflue, riducendo così l’impatto sull’ambiente e migliorando la responsabilità sociale e la competitività delle imprese.
Immagini della carta di produzione per l'imballaggio
II. Trattamento delle acque reflue delle fonti di acque reflue di carta da cartone
Le acque reflue della carta da cartone provengono principalmente da varie fasi di produzione come la spappolatura, lo sbiancamento, la fabbricazione della carta e la preparazione delle materie prime. La sua composizione è complessa e il carico inquinante è elevato. Nello specifico, i reflui di carta in cartone comprendono principalmente le seguenti tipologie:
1. Acque reflue sezione cottura (liquore nero)
Le acque reflue della sezione cottura sono una delle principali acque reflue prodotte durante il processo di spappolamento ed è anche nota come liquore nero. Durante il processo di spappolamento, le materie prime vegetali (come legno o erba) vengono estratte insieme alle fibre attraverso la cottura e l'acqua di scarico risultante è il liquore nero. Gli inquinanti contenuti nel liquore nero rappresentano oltre il 90% delle emissioni inquinanti totali nell'industria della produzione della carta, hanno un'elevata concentrazione e sono difficili da degradare. I componenti principali del liquore nero includono lignina, pentoso e alcali totali. La lignina è una sostanza polimerica naturale non-tossica ampiamente utilizzata come materia prima chimica e il pentoso può essere utilizzato come mangime per animali.
2. Acqua intermedia
L'acqua intermedia si riferisce alle acque reflue scaricate durante i processi di vagliatura, pulizia e sbiancamento della pasta di cottura estratta nella produzione di carta da cartone. Il colore dell'acqua intermedia è giallo scuro e rappresenta dall'8% al 9% delle emissioni inquinanti totali nell'industria della produzione della carta. Il carico di COD della pasta è di circa 310 kg. La concentrazione delle acque intermedie è superiore a quella dei liquami domestici, con un rapporto BOD/COD compreso tra 0,20 e 0,35. La degradazione biochimica è scarsa e le sostanze organiche non sono facilmente biodegradabili, rendendo difficile il trattamento. Le sostanze organiche presenti nell'acqua includono lignina, cellulosa e acidi organici. Tra queste, quelle più dannose per l'ambiente sono le acque reflue contenenti cloro-prodotte durante lo sbiancamento, come le acque reflue sbiancate con cloro e le acque reflue sbiancate con ipoclorito. Le acque reflue secondarie di sbiancamento del clorato contengono principalmente triclorometano e oltre 40 altre sostanze organiche clorurate, la maggior parte delle quali sono clorofenoli, come il triclorofenolo.
3. Acqua bianca
L'acqua bianca si riferisce alle acque reflue della sezione di produzione della carta. Ha origine dal processo di fabbricazione della carta nel laboratorio di fabbricazione della carta. L'acqua bianca contiene principalmente piccole fibre, riempitivi, rivestimenti e componenti di legno disciolti, nonché additivi come adesivi, resistenza all'umidità e conservanti, principalmente COD insolubile, con bassa biodegradabilità. L'aggiunta di conservanti ha una certa tossicità. L'acqua bianca contiene una grande quantità di acqua, ma il suo carico di inquinamento organico è molto inferiore a quello del liquore nero della sezione di cottura e dell'acqua intermedia. Ora, quasi tutte le cartiere hanno adottato sistemi parzialmente o completamente chiusi per ridurre il consumo di acqua della carta, risparmiare consumo di energia, aumentare il tasso di riutilizzo delle acque bianche e ridurre lo scarico delle acque bianche in eccesso.
4. Spappolamento delle acque reflue
Le acque reflue scaricate dalla macchina spappolatrice e dalla macchina spappolatrice di raffinazione sono chiamate acque reflue spappolatrici. Questo tipo di acque reflue contiene una grande quantità di fibre, riempitivi e adesivi aggiunti durante il processo produttivo.
5. Altre acque reflue
Oltre alle fonti principali di cui sopra, la produzione di carta da cartone può anche generare altre acque reflue, come acque reflue di evaporazione del liquor nero proveniente dal processo di recupero degli alcali, acque reflue derivanti dal lavaggio e vagliatura della carta da macero per la produzione di pasta, acque reflue di disinchiostrazione, pre-trattamento, vagliatura e purificazione della pasta di legno ad alto rendimento, acque reflue sbiancate e acque bianche provenienti dalla produzione della carta. I principali inquinanti presenti in questi reflui sono le fibre perdute, le sostanze organiche disciolte dalle materie prime e dai prodotti del processo, nonché le sostanze chimiche cartarie aggiunte durante il processo di trattamento.
Confronto tra immagini di acqua inquinata e immagini di acqua trattata
III. Flusso di processo per il trattamento delle acque reflue di carta in cartone
In risposta alle caratteristiche delle acque reflue di carta cartone, abbiamo progettato un flusso di processo di trattamento delle acque reflue scientifico ed efficiente, che consiste principalmente nelle seguenti fasi:
Attualmente, le fabbriche di carta di medie-dimensioni e grandi generalmente adottano una struttura a tre-livelli di "pre-trattamento - trattamento biochimico - post-trattamento":
1. Pre-trattamento (rimozione dei solidi sospesi e recupero delle fibre)
Vagliatura/griglia: Intercettazione preliminare di impurità e fibre di grandi dimensioni, riciclando la polpa per il riutilizzo o la vendita, riducendo il carico successivo.
Serbatoio di ricezione: bilanciamento della qualità e della quantità dell'acqua, prevenzione del carico d'urto; alcuni sono dotati di dispositivi di aerazione per prevenire la sedimentazione e migliorare l'omogeneità.
Flottazione o sedimentazione con aria: fase di separazione del nucleo solido-liquido, che utilizza coagulante + micro-bolle per aderire ai solidi sospesi e galleggiare per la rimozione, con un tasso di rimozione di SS che supera il 90% e una diminuzione simultanea del COD.
2. Trattamento biochimico (degradazione della materia organica)
Acidificazione tramite idrolisi anaerobica: miglioramento del rapporto B/C, aumento della biodegradabilità delle acque reflue, spesso utilizzata come unità di pre-trattamento prima del trattamento aerobico.
Trattamento anaerobico: per le acque reflue organiche ad alta-concentrazione, è possibile utilizzare digestori o reattori anaerobici per il trattamento anaerobico per produrre energia rinnovabile come il biogas.
Processo A/O (anossico - aerobico): ampiamente utilizzato, la sezione A assorbe la materia organica per inibire la formazione di residui di fango, mentre la sezione O ossida e decompone COD/BOD, con un tasso di rimozione che raggiunge circa il 90%.
Metodo di ossidazione da contatto/fosso di ossidazione: il metodo della membrana biologica ha una forte resistenza agli urti, adatto a scenari con volume d'acqua fluttuante; ma è necessario prestare attenzione alla sostituzione del riempitivo e al controllo del carico superficiale.
3. Post-trattamento (garantendo la stabilità dell'effluente)
Sedimentazione per coagulazione secondaria: riduce ulteriormente il COD residuo e il colore.
Filtrazione a sabbia/filtrazione multi-media: rimozione delle particelle fini, garantendo un effluente limpido.
Adsorbimento/ossidazione catalitica con carbone attivo: utilizzato per la decolorazione e la rimozione profonda di sostanze organiche difficili-da-degradare, rispettando gli standard di riutilizzo.
Acque reflue industriali → Vagliatore e serbatoio di equalizzazione → Unità DAF → Trattamento anaerobico → Fossato di ossidazione → Serbatoio di sedimentazione secondaria → Post-trattamento → Scarico fino allo standard
Può essere dotato di un diagramma di flusso per il trattamento delle acque reflue
IV. Casi di studio specifici sul trattamento delle acque reflue di carta in cartone
Il progetto di ristrutturazione del serbatoio anaerobico IC di Henan Yingguo Industrial Investment Co., Ltd.
Nome del progetto: Trasformazione di serbatoi anaerobici IC nel gruppo industriale Henan Luohe Yingguo
Selezione dell'attrezzatura: separatore tri-fase per serbatoi anaerobici IC
Panoramica del progetto
La costruzione originale della stazione di trattamento delle acque reflue della produzione della carta Silver Guo comprendeva tre reattori anaerobici IC per il trattamento delle acque reflue. Dopo anni di funzionamento, si sono verificati incrostazioni, blocchi e danni ad alcuni componenti interni dei serbatoi anaerobici IC. Era giunto il momento di sostituire i componenti principali interni per la manutenzione. I nostri tecnici professionisti e il personale di progetto hanno studiato la disposizione del nucleo interno dei reattori anaerobici IC originali ed hanno evitato gli inconvenienti tecnici esistenti. Secondo la tecnologia moderna, sono stati apportati nuovi aggiornamenti tecnici allo scarico dell'acqua del separatore trifase.
Attraverso la sostituzione e l'aggiornamento dei componenti interni della torre anaerobica nella stazione di trattamento delle acque reflue industriali Silver Guo, sono stati sostituiti i distributori di acqua anaerobica IC, il sistema di scarico dei fanghi del reattore anaerobico IC e i relativi componenti principali come il separatore anaerobico a cinque-strati tri-fase. Ciò ha consentito al reattore anaerobico IC di soddisfare requisiti più elevati in termini di capacità di trattamento delle acque reflue della produzione della carta.
