Prevenirea si controlul integrat al poluarii (IPPC)

Document de referinta asupra celor mai bune tehnici disponibile in industria de celuloza si hartie

Decembrie 2001

PREFATA Acest document de referinta despre cele mai bune tehnici disponibile in industria celulozei si hartiei reflecta schimbul de informatie realizat confoem Art. 16(2) al Directivei Consiliului 96/61/EC. Documentul trebuie vazut in lumina prefatei, care descrie obiectivele documentului si utilitatea ei. Hartia e in esenta e o foaie de fibre cu un numar de chimicale adaugate care afecteaza proprietatile si calitatea foii. In afara de fibre si chimicale, fabricarea celulozei si hartiei necesita o cantitate mare de apa de proces si energiei sub forma de abur si curent electric. Prin urmare, principalele probleme de mediu asociate cu productia celulozei si hartiei sunt emisii de apa, in aer si consumul de energie. Se asteapta ca si deseurile sa devina treptat o problema de mediu. Celuloza pentru fabricarea hartiei poate fi produsa din fibre intacte cu propietati chimice sau mecanice sau pot fi produse prin refolosirea celulozei sau a hartiei recuperate. O fabrica de hartie poate simplu reconstitui celuloza fabricata in alta parte sau poate fi integrata in operatii de producere a celulozei pe acelasi amplasament. Acest document cuprinde aspecte ale celulozei si fabricarii hartiei relevante in mediu, fabricate din materiale fibroase diferite in fabricici ale celulozei sau hartiei integrate si non-integrate. Fabrici de celuloza non-integrate(comercializare de celuloza) fabrica doar celuloza care este apoi vanduta pe piata libera. Fabricile de celuloza non-integrata folosesc celuloza obtinuta din propria productie de hartie. In fabricile integarte de celuloza si hartie , activitatiile de fabricare a celulozei si fabricare a hartiei sunt intreprinse pe acelasi amplasament. Fabricile functioneaza in ambele moduri non-integrate si integrate, fabricile de celuloza sulfat fiind integrate in mod normal in productia de hartia. Fabricarea mecanica a celulozei si prelucrarea fibrelor reciclate este de obicei o parte integrata a fabricarii hartiei dar a devenit o activitate independenta in cateva cazuri izolate. Nici procesele de mediu initiale precum silvicultura, productia chimicalelor in afara amplasamentului si transportul de materii prime catre fabrica, nici activitatile rezultate ulterior cum ar fi imprimarea si transformarea hartiei nu sunt incluse in acest document. Aspecte legate de mediu care nu au legatura specifica cu productia de celuloza si hartie, cum af fi stocarea si manevrarea chimicalelor, siguranta locului de munca si riscul de accidente, termocentralele si electrocentralele, sisteme de racire si de vacuum si tratarea apei dure nu sunt sau sunt tratate sumar. Acest BREF contine o sectiune introductiva (informatii generale, Capitol 1) si cinci parti majore:

- procesul de producere a celulozei (Capitol 2); - procesul de fabricare a celulozei sulfata (capitolul 3) - producerea mecanica a celulozie si producerea chimico-mecanica a celulozei(Capitol 4); - prelucrarea fibrelor reciclate ( Capitol 5) si - procesele de fabricare a hartiei si cele legate de aceasta ( Capitol 6)

Fiecare din aceste capitole au 5 sectiuni principale conform cu liniile generale ale Documentelor de Referinta IPPC BAT. Pentru majoritatea cititorlor nu va fi necesara citirea intregului document ci doar acele capitole sau sectiuni care sunt de interes pentru fabrica avuta in discutie. De exemplu, piata fabricilor in care se produce celuloza este comentata doar in capitol 2; fabricile integrate de producere a hartiei si a celuloziei sulftate sunt comentate in capitolele 2 si 6, informatii relevante despre fabricile integrate ce proceseaza hartie reciclata pot fi gasite in capitolele 5 si 6. La sfarsitul documentului exista o lista a referintelor si un glosar de termeni si abreveri ce faciliteaza intelegerea.

Informatia generala (capitol 1) include date statistice despre consumul de hartie in Europa, distributia geogarfica pentru celuloza si hartie vizavi de Europa, unele aspecte economice, o prezentare aproximativa despre productia celulozei si hartiei si probleme de mediu majore si o clasificare a fabricilor de celuloza si hartie din Europa. Capitolul despre informatia generala se inchide cu niste remarci generale despre determinarea BAT pentru un sector care este caracterizat de o diversitate ridicata a produselor si (combinari) de procese implicate si un grad inalt de solutii tehnice a proceselor integrate. Pentru fiecare dintre cele 5 capitole majore sunt prezentate informatii referitoare la urmatoarele aspecte: procese si tehnici aplicate; griji majore cu privire la mediu cum af fi cerere de resursa si energie, emisii si deseuri, descriere a tehnicilor relevate pentru reducerea emisiilor, minimalizarea deseurilor si economii ale energiei, identificarea celor mai bune tehnici disponibile si tehnici dezvoltate. Cat despre cifrele raportate emisiilor si consumului, ar trebui sa fie avute in vedere ca, datorita folosirii unor metode de masurare in diferitele State Membre datele nu sunt intotdeauna strict comparabile de la o tara la alta. (Vezi Anexa III pentru mai multe informatii despre aceasta problema insa metodele diferite folosite nu alterneaza concluziile trase in acest document). Discutia despre tehnici avute in consideratie in determinarea BAT toate au aceasi structura si acopera o scurta descriere a tehnicii, performanta principala a mediului obtinuta, aplicabilitatea, efectele inter-media, experiente operationale, economice, stimulii pentru implementarea acestei tehnici, exemplu; fabrici si literatura de specialitate. Sectia despre cele mai bune tehnici disponibile cuprinde intervale de emisie si niveluri consum asociate cu folosirea a BAT. Concluziile BAT sunt bazate pe experiente din exemple mondiale reale si judecate experta a TWG Celuloza si fabricare hartiei este o arie complexa ce consta in destule de multe stagii ale procesului si produse diferite, totusi, largul sortiment de materii prime folosite, procesele implicate in fabricarea celulozei si a hartiei pot fi impartite intr-un numar unitar de operatii de dragul discutarii asupra lor. In acest document, grija pentru mediu si tehnicilr relevante pentru prevenirea si reducerea emisiilor si reducerea consumului de enegie si materii prime sunt descrise separat pentru cinci clase majore (capitolele de la 2 la 6). Unde sunt considerate adecvaate si necesare, aceste clase principale sunt incontinuare subdivizate in subclase. Documentul reflecta la nivelul sectorului varietatea in termeni de materii prime, surse de energie, produse si procese folosite in Europa in industria hartiei. Totusi, in cazuri speciale in cadrul fiecarei categorii principale de produs exista un anumit sortiment de materii prime si produse specifice care difera de standardele de calitate a productiei si pot avea un impact asupra conditiilor de operare si potentialul pentru imbunatatire. Acest lucru este in mod special adevarat pentru fabricile de hartie speciale ce produc un numar ridicat de calitati diferite in mod etapizat in masinile lor sau pentru fabricile de hartie producand hartie cu “calitati speciale”. Schimbul de informatii au permis concluzii despre BAT. Ar trebui sa se faca referire la sectiunile din fiecare dintre capitolele care descriu BAT pentru o intelegere completa a BAT si a emisiilor asociate. Cercetarile esentiale sunt rezumate mai jos. BAT generale pentru toate procesele In timpul schimbului de informatie au scos la iveala ca cea mai eficienta masura pentru reducerea emisiilor/ consumului si imbunatatirea performatiei economice este implementarea celui mai bun proces disponibil disponibil si tehnologiile de suprimare in combinatie cu urmatoarele:

- Pregatirea, educarea si motivarea personalului si operatorilor; - Optimizarea controlului asupra procesului; - Intretinerea eficienta/ suficienta a unitatilor tehnice si tehnicile de reducere asociate - Sistem de administrare a mediului care optimizeaza administrarea, creste constiinta si

include teluri si masuri, proces si instructiuni de lucru etc. BAT pentru procesele de fabricare a celulozei sulfate (capitolul 2)

Procesul de fabricare sulfat sau cu sulf este procesul de folosire dominant in intreaga lume datorita proprietatilor superioare de rezistenta a celulozei si aplicarea lor asupra tuturor speciilor de lemn. In producerea sulfata de celuloza efluentii apei reziduale , emisiile in aer incluzand gazele urat mirositoare si consumul de energie sunt centre principale aspecte de interes. De asemenea in unele tari deseul se asteapta sa devina o problema de ingrijorare pentru mediu. Principalele materii prime sunt resurse reinoibile (apa si lemn) si chimicalele pentru fierbere si inalbire. Emisiile in apa sunt dominate de substantele organice. Efluentii de la instalatia de inalbire, unde se utilizeaza chimicale de inalbire ce contin clor, contin compusi de clor se masoara ca AOX. Unii compusi devarsati din fabrici manifesta efecte toxice asupra organismelor acvatice. Emisiile de substante colorate pot afecta in mod negativ speciile din recipient. Emisiile de agenti nutritivi (azot si fosfor) pot contribui la eutoficarea in recipient. Metalele extrase din lemn sunt devarsate in concentratii mici dar din cauza debitelor mari cantitatea poate fi semnificativa.Reducerea semnificativa atat a substantelor organice cu clor cat si a celor fara clor din efluentul fabricilor de celuloza poate fi obtinuta pe o scara larga prin masuri in proces. BAT pentru fabrici producatoare de celuloza sulfata sunt considerate a fi: -Decojirea uscata a lemnului; - Delignificarea crescuta inainte de procesul de inalbire prin fierbere extinsa sau modificata si etape aditionale de oxigenare; -Curatarea foarte eficienta materialului maro si ciclul inchis al separarii materialului maro; -Inalbirea elementului fara clor (ECF) cu ajutorul AOX-ului scazut sau inalbirea totala fara clor (TCF); -Reciclarea a cateva, in principal a procesului apei alcaline din fabrica de inalbire; - Scurgerile monitorizate eficient, sistemul retinere si recuperare; -Striparea si refolosirea condensatorilor de la fabrica de evaporare; -Capacitatea suficienta a fabricii de evaporare a lesiei negre si recuperarea cazanului de a face fata la lesiei aditionale si cantitatii de corp solid uscat; -Colectarea si refolosirea de ape de racire curate; - Provizii de rezervoare cu solutie-tampon suficient de mari pentru stocarea scurgerilor de lesii de la fierbere si recuperare si condensanti murdari pentru prevenirea incarcarilor mari neasteptate si ocazionala crestere a efluentului extern al fabricii de tratare; - Aditional masurilor prelucrarii integrate, tratarea primara si tratarea biologica este considerata BAT pentru fabricile producatoare de celuloza sulfata. Pentru fabricile producatoare de celuloza cu inalbire si neinalbire BAT pentru nivelurile emisiei in apa ce sunt asociate cu folosirea unei combinatii convenabile a acestor tehnici sunt urmatoarele:

Aceste niveluri de emisie se refera la medii anuale.Debitul apei este bazat pe presupunerea ca apa de racire si alta apa curata sunt devarsate separat.Cifrele se refera doar la contributia producerii de celuloza.In fabricile integrate emisiile de la fabricarea hartiei (vezi Capitolul 6) trebuie sa fie adaugate conform prelucrarii produsului amestecat. Emisiile de gaz evacuat rezultate de la resurse diferite sunt considerate ca alta problema relevanta legata de mediu.Emisiile in atmostfera rezulta din cazanul recuperator, cuptorul de var, focarul de arde a scoartei, depozitara tocaturii, fierbere , curatarea celulozei, fabricile de inalbire, prepararea chimicalelor de inalbire, evaporarea , separarea , curatarea , prepararea lesiei albe, si diferite rezervoare.O parte din aceste sunt emisiile raspandite care sunt eliberate prin diferite puncte ale procesului.Principalele surse indicate sunt cazanul recuperator, cuptorului de var si a cazanele auxiliare. Emisiile sunt formate in principal din oxizi de azot, componente continand sulf cum ar fi dioxidul de sulf, si compusi urat mirositori cu sulf redus. Aditional exista emisii de particule. BAT pentru reducerea emisiilor in aer sunt: -Colectarea si incinerarea gazalor urat mirositoare concentrate si controlul emisiilor de SO2 rezultat. Gazele puternice pot fi arse in cazanului recuperator, in cuptorul de var sau separat, furnalul cu grad scazut de NOx.Gazele de evacuare a ultimulu au o concentratie mare de SO2 care este recuperata intr-un spalator de gaze;

Celuloza inalbita Celuloza neinalbita

- Gazele urat mirositoare diluate din diferite surse sunt de asemenea colectate si rezultatul SO2 controlat; -Emisiile TRS a cazanului de recuperare sunt diminuate prin controlul eficient al arderii si masurarea CO; -Emisiile TRS a cuptorului de var sunt diminuate prin controlarea oxigenului in exces, prin folosirea; combustibilului cu S scazut, si prin controlarea sodiului rezidual solubil din namolul de var alimentat cuptorului; -Emisiile SO2 din cuptoarele de recuperare sunt controlate prin arderea lesiei negre concentrate cu corps solid puternic uscat din cazanul de recuperare si/sau prin folosirea a unui epurator de gaze cu horn; -BAT este controlul ulterior al emisiilor NOx din cazanul de recuperare(de ex. Asigurarea amestecarii adecvate si divizarea aerului in cazan), cuptorul de var si din cazanele auxiliare prin controlarea conditiilor de ardere, si pentru noi sau instalatii modificate de asemenea prin proiectarea adecvata; -Emisiile SO2 din cazanele auxiliare sunt reduse prin folosirea scoartei, benzina, pacura cu sulf scazut si carbune sau controlarea emisiilor S cu scruber; -Gazele de evacuare de la cazanele de recuperare, cazanele auxiliare (in care alti combustibili biologici si/sau combustibilii sunt incinerati) si cuptorul de var sunt curatate cu precipitatori electrostatici eficienti pentru a diminua emisiile de praf. Pentru fabricile producatoare de celuloza sulfata inalbina sau neinalbita BAT pentru nivelurile emisiilor in aer rezultate din proces ce sint asociate cu o combinatie a acestor tehnici sunt prezentate in tabelul urmator.Nivelurile emisiei se refera la medii anuale si conditii standard.Emisiile de la cazanele auxiliare spre ex. datorita productiei de abur folosit pentru uscarea celulozei si/sau a hartiei nu sunt incluse.Pentru nivelurile emisiei de la cazanele auxiliare sunt referiri in sectiunea BAT pentru cazanele auxiliare in tabelul urmator.

Cifrele se refera doar la contributia productiei de celuloza. Asta inseamna ca in fabricile integrate cifrele pentru emisiile de productie sunt legate doar de fabricarea celulozei si nu include emisiile in aer de la cazanele de abur sau centralele electrice ce pot fi operate pentru a furniza energia necesara productiei de hartie. BAT pentru reducerea deseului sunt de a minimaliza producerea de deseu solide si recuperarea, reciclarea si refolosirea acestor materiale oriunde posibil.Colectarea separata si stocarea intermediara la sursa a fractiunilor de deseu pot fi benefice pentru atingerea acestui scop. Daca deseul colectat nu este refolosibil, utilizarea procesului extern a rezidurilor/deseului ca substituenti sau incinerarea de materiale organice in cazane proiectate adecvat cu recuperare de energie sunt considerate ca BAT. Pentru a reduce consumul de abur proaspat si curent electric, si pentru a creste producerea de abur si curent intern, sunt disponibile un anumit numar de masuri. In fabricile de celuloza neintegrate cu consum eficient de energie, caldura generata de lesia neagra si arderea scoartei depaseste cerinta de energie pentru intregul proces de productie.Totusi, pacura va fi necesara in anumite ocazii la pornire si de asemenea la multe fabrici in cuptorul de var. Fabricile producatoare de celuloza sulfata si hartie eficiente dpdv energetic, consuma caldura si curent dupa cum urmeaza: -Fabricile producatoare de celuloza sulfata inalbita neintegrate:10-14GJ/Adt caldura proces si 0.6-0.8 MWh/Adt de curent electric; -Fabricile producatoare de celuloza inalbita integrata (ex. hartie fina neacoperita):14-20 GJ/Adt caldura de proces si 1.2-1.5 MWh/Adt de curent electric; -Fabricile producatoare de celuloza inalbita integrata (ex. sulfatliner):14-17.5 GJ/Adt caldura de proces si 1-1.3 MWh/Adt curent electric. BAT pentru prelucrarea celulozei sulfit (Capitolul 3) Productia de celuloza sulfit este mult mai mica decat productia de celuloza sulfat.Procesul de producere a celulozei poate fi indeplinit cu diferite chimicale de fierbere. Documentul se concentreaza pe productia de celuloza sulfita cu magneziu deoarece este importanta in termeni ai capacitatii si numarul de fabrici care functioneaza in Europa.

Celuloza sulfata neinalbita si albita

In multe aspecte procesele sulfat si sulfit au asemanari nu in ultimul rand referitoare la posibilitatile de aplicare a diferitelor masuri interne si externe de a reduce emisiile in mediu. Diferentele majore intre cele doua procese chimice de producere a celulozei dintr-un punct de vedere al mediului se gasesc in chimia procesului de fierbere, sistemului de recuperare si preparare chimica si cerinta de inalbire scazuta datorita stralucirii initiale mai mari a celulozei sulfite. Ca si in producerea de celuloza sulfat si in producerea de celuloza sulfita efluentii apei reziduale si emisiile in aer sunt centre de interes. Principalele materii prime sunt resurse regenerabile (apa si lemn) si chimicalele pentru fierbere si inalbire.Emisiile in apa sunt dominate de substante organice.Unii compusi devarsati din fabrici manifesta efecte toxice asupra organismelor acvatice. Emisiile din sustantele colorate pot afecta negativ speciile care traiesc in receptor. Emisiile de agenti nutritivi (azot si fosfor) pot contribui la eutroficare in recipient. Metalele extrase din lemn sunt devarsate in concentratii mici, dar datorita debitelor mari, cantitatea poate fi semnificativa. Pentru inalbirea celulozei sulfite folosirea clorului continand chimicale de inalbire este normal evitata, ex. inalbirea TCF este aplicata. Astfel efluentii de la fabrica de inalbire nu contin cantitati considerabile de compusi de clor legati organic. Informatii despre tehnicile ce trebuie considerate in determinarea BAT sunt in general mult mai putine pentru fabricile de celuloza sulfita decat pentru fabricile de celuloza sulfat. De aceea din putinele informatii date de membrii TWG in cursul schimbului de informatii asupra BAT doar cateva tehnici pot fi aplicate aceluiasi domeniu ca si pentru producerea de celuloza sulfat . Setul de date disponibil este relativ mic. Acesta poate fi partial compensat din cauza asemanarilor inerente dintre producerea de celuloza sulfita si sulfat . Un numar de tehnici pentru prevenirea si controlul poluarii pentru producerea de celuloza sulfat sunt de asemene valabile in majoritatea aspectelor si pentru producerea de celuloza sulfita. Acolo unde sunt diferente intre procesele de producerea celulozei sulfita si sulfat se fac incercari pentru colectarea informatiei. Cu toate astea, doar informatii din Austria, Germania si Suedia se pot folosi pentru descrierea tehnicilor si concluziilor asupra BAT. O reducere semnificativa a emisiilor in apa a fost obtinuta prin masuri in-proces. BAT pentru fabricile de celuloza sulfita sunt considerate a fi: -Decojirea uscata a lemnului; -Delignificarea crescuta inainte de procesul inalbirii prin fierbere modificata sau extinsa; -Splalarea foarte eficace a materialului brun si separarea in circuit inchis a materialului brun -Monitorizarea eficienta a scurgerilor din sistemele de pastrare si recuperare; -Inchiderea procesului de inalbire cand este folosit procesul fierberii bazat pe sodiu; -Inalbire TCF; -Neutralizarea lesiei slabe inaintea evaporarii, urmata de refolosirea majoritatii condensata in proces sau in tratarea anaerobica; -Pentru prevenirea incarcarii inutile si a cresterilor ocazionale in tratarea efluentului extern datorita procesului de fierbere si recuperare a lesiilor si a condensatorilor murdari, sunt considerate ca necesare rezervoare cu solutii-tampon suficient de mari pentru stocare. -Aditional masurilor integrate procesului, tratarea primara si biologica este considerata BAT pentru fabricile de celuloza sulfita. Pentru fabricile de celuloza sulfita inalbita BAT pentru nivelurile emisiilor in apa, care sunt asociate cu folosirea unei combinatii adecvate a acestor tehnici, sunt urmatoarele:

Aceste niveluri de emisii se refera la mediile anuale.Debitul apei reziduale este bazat pe presupunerea ca apa de racire si alta apa, curata, sunt devarsate separat.Valorile se refera doar la contributia productiei de celuloza.In fabricile integrate, emisiile din producerea hartiei (vezi Capitolul 6) trebuie sa fie adaugate in acord cu prelucrarea procesului mixt. Emisiile gazelor evacuate din diferite surse sunt considerate a fi alta problema relevanta a mediului. Din emisiile in atmostfera provenite din alte surse, cea mai importanta este emisia din cazanul de recuperare si din focarul de ardere a scoartei. SO2 mai putin concentrat continand eliberari provenind din operatiile de spalare si sortare si din supapele vaporizatoarelor si diferitelor rezervoare. O parte a acestor emisii scapa neclarificate din puncte variate a procesului. Emisiile contin in special dioxid de sulf, oxizi de azot si praf.

Celuloza inalbita

BAT , pentru reducerea emisiilor in aer, sunt: -Colectarea eliberarilor de SO2 concentrat si recuperarea in rezervoare cu niveluri diferite de presiune; -Colectarea eliberarilor de SO2 fugitive provenite din surse variate si introducerea lor in cazanul de recuperare ca aer de combustie; -Controlul emisiilor de SO2 din cazanul /cazanele de recuperare prin folosirea precipitatorilor electrostatici si a spalatoarelor a fluxului de gaz in mai multe trepte si colectarea si spalarea supapelor variate; -Reducerea emisiilor de SO2 din cazanele auxiliare prin folosirea scoartei de lemn, benzinei , pacurii cu sulf redus si carbune sau controlarea emisiilor S; -Reducerea gazelor mirositoare prin sisteme de colectare eficiente; -Reducerea emisiilor de NOx provenite de la cazanul de recuperare si cazanele auxiliare prin controlarea conditiilor de ardere; -Epurarea fluxurilor de gaz evacuat de la cazanele auxiliare cu precipitatori electrostatici pentru a diminua emisiile de praf; -Emisiile optimizate a incinerarii de reziduri cu recuperarea energiei. BAT pentru nivelurile emisiilor din proces asociate cu o combinatie a acestor tehnici sunt descrise in urmatorul tabel. Emisiile de la cazanele auxiliare ex. datorate productiei de abur folosit pentru uscarea celulozei si/sau hartiei nu sunt incluse.Pentru aceste instalatii nivelurile de emisie ce sunt asociate cu BAT sunt prezentate in sectiunea BAT pentru cazane auxiliare, de mai jos.

Aceste niveluri de emisie se refera la mediile anuale si conditii standard.Valorile se refera la contributia doar a productiei de celuloza. Asta inseamna ca in fabricile integrate valorile pentru emisiile de proces sunt legate doar de productia celulozei si nu sunt incluse emisiile din aer de la cazanele auxiliare sau centralele energetice ce pot fi operate pentru a furniza energia necesara pentru productia de hartie. BAT pentru reducerea deseului sunt de a minimaliza producerea de deseu solid si de a recupera, recicla si refolosi aceste materiale, oriunde este posibil. Colectarea separata si stocarea intermediara a fractiunilor de deseu la sursa pot fi benefice pentru a indeplini acest scop. Cand deseul colectat nu este refolosit in proces, utilizarea externa a rezidurilor/deseului ca substituti sau incinerarea materialelor organice in cazane proiectate adecvat cu recuperare de energie, sunt considerate ca BAT. Pentru a reduce consumul de abur proaspat si curent electric si pentru a creste generarea interna de abur si curent, un numar de masuri sunt aplicate. Fabricile de celuloza sulfita sunt propriile producatoare de caldura si energie suficienta, prin folosirea valorii calorice a lesiei groase, scoartei si deseu lemnos. In fabricile integrate exista o necesitate pentru abur si electricitate aditionala furnizata in uzinele energetice interne sau externe. Fabricile integrate de celuloza si hartie sulfite consuma 18-24GJ/Adt caldura de proces si 1.2-1.5 MWh/Adt. BAT pentru productia mecanica si chimico-mecanica a celulozei (Capitolul 4) In producerea mecanica a celulozei, fibrele de lemn sunt separate una de cealalta prin energie mecanica aplicata matritei de lemn. Obiectivul este sa se mentina principala parte a ligninei pentru a se obtine produse principale cu proprietati acceptabile de duritate si stralucire.Se disting doua procese principale: -procesarea lemnului de baza in care bustenii sunt prelucrati prin impingerea catre a piatra de macinare rotativa cu actiune simultana a apei si : -cuptorul pentru rafinare mecanica a celulozei ce este produsa prin defibrizarea aschiilor de lemn intre discurile cuptorului de rafinare. Caracteristicile celulozei pot fi afectate prin cresterea temperaturii de proces si, in cazul rafinarii prin pretratareaa a aschiilor de lemn. Procesarea celulozei, in care lemnul este in prealabil inmuiat cu ajutorul chimicalelor si purificat sub presiune, este numita productie chimico-termo-mecanica de celuloza si este de asemenea dezbatuta in acest document.

Pulberi

Celuloza inalbita

Majoritatea productiei celulozei este integrata in fabrica de hartie. Astfel incat, nivelurile emisiei asociate cu folosirea BAT sunt date pentru fabricile integrate de celuloza si hartie (cu exceptia CTMP). In productia mecanica de celuloza si productia chimico-mecanica a celulozei efluentii apei reziduale si consumul de electricitate pentru motoarele morii sau rafinorului sunt centrele de interes.Principalele materiale prime sunt resurse regenerabile (apa si lemnul) si cateva chimicale pentru inalbire (pentru CTMP de asemenea pentru pretratarea chimica a aschiilor). Cu ajutoare pentru proces si pentru imbunatatirea proprietatilor procesului (auxiliare hartiei) aditivi variati sunt aplicati in timpul fabricarii hartiei. Emisiile in apa sunt substante dominante organic care sunt pierdute in apa sub forma de substante dizolvate sau dispersate. Daca celuloza mecanica este inalbita in unul sau doua faza alcalin-peroxide,eliberarile de poluanti organici cresc considerabil. Inalbirea peroxida rezulta in incarcaturile aditionale COD inaintea tratarii a aproximativ 30 kg O2/Adt. Cateva componente eliberate din fabrici au efecte toxice asupra organismelor acvatice. Emisiile de agenti nutritivi (azot si fosfor) pot contribui la eutroficarea in recipient. Metalele extrase din lemn sunt eliberate in concentratii mici, dar datorita debitelor mari incarcatura poate fi considerabila. O mare parte a tehnicilor de care trebuie tinut cont in determinarea BAT se refera la reducerea emisiilor in apa. In procesele productiei mecanice de celuloza sistemele se apa sunt de obicei foarte aproape. Surplusul apelor epurate de la utilajele de hartie este de obicei folosit pentru a compensa apa care paraseste circuitul cu celuloza si resturi. BAT, pentru fabricile mecanice de celuloza sunt considerate a fi: -Decojirea uscata a lemnului -Minimalizarea pierderilor rebuturilor prin folosirea etapelor eficiente de manevrare a rebuturilor -Recircularea apei in departamentul productiei mecanice a celulozei -Separarea eficienta a sistemelor de apa a fabricii de hartie si celuloza prin folosirea utilajelor de ingrosare -Sistem de apa alba contra-curent de la fabrica celulozei la fabrica de hartie depinzand de gradul de integrare -Folosirea de rezervoare cu solutie-tampon suficient de mari pentru stocarea fluxurilor concentrate de apa reziduala din proces (mai ales pentru CTMP) -Tratarea elementara/initiala si biologica a efluentilor, si in unele cazuri de asemenea precipitarea chimica sau cuagulare Pentru fabricile CTMP o combinatie de tratare anaeroba si aeroba a apei reziduale este de asemenea privita ca un sistem de tratare eficient. In final, evaporarea celei mai contaminate ape reziduale si arderea de concentrat plus tratarea namolului activ a restului poate fi in special o solutie interesanta pentru imbunatatirea fabricilor. Nivelurile emisiei ce sunt asociate cu o combinatie convenabila a acestor tehnici sunt prezentate separat pentru fabricile CTMP neintegrate si pentru fabricile mecanice integrate de celuloza si hartie.Aceste niveluri de emisie se refera la valorile medii anuale.

In cazul fabricilor CTMP integrate, emisiile din fabricarea hartiei (vezi Capitolul 6) trebuie sa fie adaugate in concordanta cu fabricarea produsului mixt. Pentru fabricile mecanice de celuloza si hartie integrate, nivelurile de emisie se refera si la fabricarea celulozei si la fabricarea hartiei si sunt legate de kg poluant pe tona de hartie produsa. In fabricarea mecanica a celulozei, intervalele de COD depind in special de impartirea furniturii de fibra care este inalbita cu peroxid pentru ca inalbirea peroxida produce poluari initiale mai

Flux

Fabrici de hartie si celuloza integrate mecanice (de ziare, LWC si hartie SC)

Fabrici CTMP neintegrate (doar celuloza)

mari de substante organice inaintea tratarii. Astfel, partea de sus a intervalului de emisie asociata cu BAT este valabila pentru fabricile de hartie cu o proportie mai mare de TMP inalbita cu peroxid. Emisiile catre atmosfera sunt in principal emisii provenite din generarea electricitatii si caldurii in cazane auxiliare si compusi organici volatili (COV). Sursele de emisii COV sunt stivele de aschii si evacuarea de aer din lazile din spalarea aschiilor de lemn si din alte lazi si condensari din recuperarea de abur din rafinoare care sunt contaminate cu componente de lemn volatile.O parte a cestor emisii scapa neepurate din puncte variate ale procesului. BAT pentru reducerea emisiilor in aer este recuperarea eficienta a caldurii de la cuptoarele pentru rafinare si reducerea emisiilor COV din aburul contaminat. In afara emisiilor COV , fabricarea mecanica a celulozei produce scapari in atmosfera care nu au legatura cu procesul, dar cauzate de producerea energiei din incinta.Caldura si energia sunt produse prin combustie a diferitelor tipuri de combustili fosili sau rezuduri lemnoase regenerabile cum ar fi scoarta. BAT pentru cazanele auxiliare sunt discutate mai jos. BAT pentru reducerea deseului este de a minimaliza generarea de deseu solid si de a recupera, recicla si refolosi aceste materiale, oriunde posibil.Colectarea separata si stocarea intermediara la sursa a fractiunilor de deseu poate fi benefica pentru a se atimge acest scop.Cand deseul colectat nu este refolosibil, in utilizarea externa de proces a reziduurilor/deseului ca substituti sau incinerarea materialelor organice in cuptoare proiectate convenabil cu recuperare de energie sunt considerate a fe BAT , astfel minimalizandu-se eliminarea rebuturilor pe suprafete de teren. Pentru a reduce consumul de abur proaspat si energie electrica, sunt disponibile un numar de masuri. Fabrici mecanice eficinte electric de celuloza si g\hartie consuma caldura si energie dupa cum urmeaza: -CTMP neintegrate:Pentru uscarea celulozei poate fi folosita caldura de proces recuperata spre exemplu nu este necesar abur initial.Consumul de energie este de 2-3 MWh/Adt. -Fabricile tiparnite integrate consuma 0-3GJ/t caldura de proces si 2-3 MWh/t de electricitate.Cererea de abur depinde de furnizarea de fibra si de gradul de recuperare a aburului de la cuptoarele de tafinare. -Fabricile de hartie LCW contine de obicei doar aproximativ o treime de PGW sauTMP restul fiind celuloza fabricata prin inalbire si material de umplutura si culori de acoperire.Daca productia de celuloza fabricata prin inalbire este indeplinita in acelasi loc(integrata) contributia cererii de energie a fabricarii celulozei trebuie sa fie adaugata conform cu fabricarea furniturii de fibra amestecata. -Fabricile de hartie SC integrate consuma 1-6 GJ/t caldura de proces si 1.9-2.6 MWh/t de electricitate. BAT pentru prelucrarea fibrei reciclate (Capitolul 5) Fibra recuperata a devenit materie prima indispensabila pentru industria producatoare de hartie din cauza pretului convenabil a fibrelor recuperate in comparatie cu gradele corespondente de celuloza intacta si din cauza promovarii reciclarii de hartie recuperata a multor tari europene. Sistemele de prelucrare a hartie recuperate variaza in functie de gradul de hartie care trebuie produs ex. hartie de impachetat, ziare sau servetele si de tipul de furnitura folosit. In general prelucrarea fibrei reciclate (RCF) poate fi impartita in doua categorii principale: -prelucrari cu curatare exclusiv mecanica spre exemplu fara deinking (indepartarea cernelei). .Acestea cuprind produse cum ar fi testliner, materiale ondulate, coperti si carton. -prelucrari cu procese mecanice si element chimic spre exemplu cu deinking.Acestea cuprind produse cum ar fi ziare, servetele, hartie pentru copiat si imprimat, reviste (SC/LWC) , cateva tipuri de carton sau piata DIP. Matriile prime pentru hartia din RCF insumeaza in special hartie recuperata, apa, aditivi chimici, si energie sub forma de abur si curent. Cantitati mari de apa sunt folosite ca apa de proces si apa de racire. Ca ajutoare de proces pentru imbunatatirea proprietatilor produsului (auxiliarele hartiei) aditivi variati sunt aplicati in timpul fabricarii hartiei. Impactul asupra mediului a procesului de recuperare a hartiei cuprinde in primul rand emisiile in apa, deseu solid (in special daca curatarea de indepartare a cernelei este aplicata in fabricile de servetele) si emisiile in atmosfera. Emisiile in atmosfera sunt legate in special de generarea de energie prin ardere de combustibili fosili in centralele energetice. Majoritatea fabricilor prelucratoare de hartie recuperata sunt integrate cu productia de hartie. Astfel, nivelurile de emisii asociate cu folosirea BAT sunt date pentru fabricile integrate.

O mare parte a tehnicilor ce trebuie considerate in determinarea BAT se refera la reducerea de emisii in apa. BAT pentru fabricile prelucratoare de hartie recuperata sunt considerate a fi: -Separarea apei mai putin contaminate de cea contaminata si reciclarea apei de proces; -Administrarea optima a apei (aranjarea circuitului de apa) clarificarea apei prin sedimentare, tehnici de plutire sau filtrare si reciclarea apei de proces pentru scopuri diferite; -Separarea stricta a circuitelor de apa si a curgerilor contra-curent a apei de proces; -Producerea de apa limpede pentru fabricile indepartare a cernelei (plutire); -Instalarea unui bazin de egalare si tratare primara; -Tratarea biologica a efluentului.O optime eficienta, pentru tipurile cu indepartare a cernelei si , depinzand de conditii, deasemenea si pentru tipurile fara indepartare a cernelei, este tratarea biologica aeroba si in unele cazuri deasemenea cuagularea si precipitarea chimica.Tratarea mecanica ca tratare ulterioara biologica anaeroba-aeroba este optiunea preferabila pentru tipurile fara indepartare a cernelei. Aceste fabrici au de tratat de obicei mai multa apa reziduala concentrata din cauza gradului mai mare de inchidere a circuitului de apa; -Reciclarea partiala a apei tratate dupa tratarea biologica. Gradul posibil de reciclare a apei depinde de gradele specifice de hartie produsa. Pentru gradele de hartie non-deinked (fara indepartare a cernelei) aceasta tehnica este BAT. Cu toate acestea, avantajele si dezavantajele trebuie investigate si vor necesita de obicei lustruire aditionala (tratare tertiara); -Tratarea circuitelor de apa interna. Pentru fabricile integrate de hartie recuperata, nivelurile de emisii asociate cu folosirea unei combinatii convenabile de BAT sunt urmatoarele:

BAT pentru nivelurile de emisie se refera la mediile anuale si sunt prezentate separat pentru procese cu si fara indepartare a cernelei (de-inking). Debitul apei reziduale se bazeaza pe presupunerea ca apa de racire si alta apa curata sunt devarsate separat.Valorile se refera la fabricile integrate spre exemplu prelucrarea hartieie recuperate si fabricarea hartiei sunt indeplinite in acelasi loc. Tratarea obisnuita a apei reziduale dintr-o fabrica de hartie RCF sau dintr-o asociere de fabrici de hartie RCF in fabrica municipala de tratare a apei reziduale este deasemenea considerata BAT cand sistemul de tratare obisnuit este adecvat pentru tratarea efluntilor fabricilor de hartie. Eficientele de inlaturare a sistemului obisnuit de tratare a apei reziduale pot fi calculate si eficientele comparabile ale inlaturarii sau concentratiile eliberarilor pot fi stabilite inaintea considerarii acestuia ca fiind BAT. Emisiile in aer din fabricile de hartie bazate RCF sunt legate in principal de fabricile instalate pentru producerea de caldura si in unele cazuri pentru coproducerea de electricitate. Economia de energie corespunde astfel cu reducerea emisiilor in aer. Centralele energetice sunt de obicei cazane standard si pot fi tratate ca orice alta centrala energetica. Pentru a scadea consumul de energie si emisiile in aer, urmatoarele masuri sunt considerate a fi BAT: cogenerarea de caldura si curent, imbunatatirea cazanelor existente si cand echipamentul este inlocuit, folosirea de echipament cu consum de energie mai mic. Pentru nivelurile de emisii asociate cu folosirea BAT sunt referiri la sectiunea BAT pentru cazane auxiliare, de mai jos. BAT pentru reducerea deseului sunt minimalizarea procedurii de deseu solid si recuperarea, reciclarea si refolosirea acestor materiale, oriunde este posobil. Colectarea separata si stocarea intermadiara la sursa a fractiunilor de deseu pot fi benefice pentru atingerea acestui

Fabrici RCF cu indepartare de cerneala (Ziare, hartie de tiparit si scris etc) Fabrici RCF de fabricari de texturi

Fabrici RCF integrate fara indepartare de cerneala (de ex. Ziare, hartie de tiparit si scris etc.)

scop. Cand deseul colectat nu este refolosibil, utilizarea externa al rezidurilor/deseu in proces ca substituti sau materiale organice incineraroare in cazane facute corespunzator cu recuperare de energie sunt considerate BAT. Reducerea deseului solid poate fi obtinuta prin optimizarea recuperarii fibrei prin retehnologizarea fabricilor de preparare a materialului brut, optimizarea cantitatii/valorii stadiilor de curatare in prepararea materiei prime, aplicarea flotatiei aerului dizolvat (FAD) ca tratarea circuitelor de apa pentru a acoperi fibrele si recipientele si pentru procesul de epurare a apei.Trebuie gasit un echilibru intre curatarea materiei brute, pierderii de fibre si necesarului energetic si a costurilor, acesta depinzand de obicei de tipul hartiei. Reducerea cantitatii de deseu solid destinat depozitarii permanente este BAT. Aceasta poate fi realizata prin tratare eficienta a rebuturilor si deshidratarea namolului pentru a spori continutul de solide uscate si incinerarea ulterioara a namolului si/ rebuturilor cu recuperare de energie. Cenusa rezultata poate fi folosita ca materie prima in industria materialelor de constructie.Sunt valabile optiuni diferite pentru incinerarea rebuturilor si a noroiului. Aplicabilitatea este limitata de marimea fabricii si de disponibilitatea combustibilul folosit pentru generarea de abur si electricitatea respectiva. Fabricile de hartie cu recuperare eficienta de energie consuma caldura si electricitate in timpul procesului, dupa cum urmeaza: -Fabricile de hartie RCF non-deinked (fara indepartare de cerneala) integrate (ex. testliner, fluting): 6-6.5 GJ/t caldura de proces si 0.7-0.8 MWh/t de electricitate. -Fabricile de producere cu textura si fabrica DIP integrata : 7-12 GJ/t caldura de proces si 1.2-1.4 MWh/t energie. -Fabricile de hartie integrate pentru ziare sau imprimare sau scris cu fabrica DIP:4-6.5 GJ/t caldura de proces si 1-1.5 MWhh/t electricitate. BAT pentru producerea hartiei si procese asociate (capitol 6) Fabricarea fibrelor folosite pentru producerea hartiei au fost descrise in Capitolele 2 la 5. In Capitolul 6 fabricarea hartiei si cartonului este descris independent /separat de fata de fabricarea celulozei. Aceasta abordare a fost aleasa deoarece aceleasi procese elementare din jurul masini de hartie si carton sunt solicitate in toate fabricile de hartie indiferent daca sunt integrate cu productia de celuloza sau nu. Descrierea fabricarii de hartie ca parte a fabricilor de celuloza integrate ar creste complexitatea descrierii tehnice. In final, marea majoritate a fabricilor de celuloza din Europa sunt fabrici neintegrate.

Pentru fabricile de celuloza integrata acest capitol este important atata timp cat se discuta despre fabricarea hartiei.. Hartia este facuta din fibre, apa, si aditivi chimici. Pe deasupra, este nevoie de multa energie pentru a conduce intregul proces. Energia electrica este consumata in principal pentru operarea de motoare energetice variate si pentru rafinare in prepararea materiei prime. Caldura de proces este folosita in principal pentru incalzirea apei, altor lesii si aerului, apa evaporata din sectia de uscatorie a masinei de hartiei, si transformarea aburului in energie electrica (in cazul de co-generare). Cantitati mari de apa sunt folosite ca apa de proces si apa de racire. Pentru a sprijini procesul si pentru a imbunatatii proprietatile produsului (auxiliarelele pentruhartie) aditivi variati pot fi utilizati in timpul fabricarii hartiei. Probleme legate de mediu a fabricilor de hartie sunt dominate de emisii in aer,de consumul de energie si chimicale. Emisiile in atmosfera sunt in principal legate de generarea de energie de catre arderea de combustibili fosili in fabricile electrice. BAT pentru reducerea emisiilor in apa sunt: -Reducerea consumului de apa pentru tipuri diferite de hartie prin cresterea reciclarii a apelor de proces si administrarea apei: -Controlul potentialelor dezavantaje prin inchiderea sistemelor de apa -Construirea echilibrata de sisteme pentru apa alba, sisteme de filtrare si depozite si utilizarea constructiilor, structurilor si masinilor cu un consum redus de apa cand este practicabil. Acest aspect apare in mod normal cand masina si componentele sunt inlocuite sau recostitruite. -Aplicarea de masuri pentru a reduce frecventa si efectele descarcarilor accidentale; -Colectarea si refolosirea apei curate de racire si a apelor din circuite inchise sau evacuarea separata; -Pretratarea separata a apelor reziduale de la tratare; -Sustituirea substantelor cu potential de periclitare prin folosirea de alternative mai putin periculoase -Tratare efluentului apei reziduale prin instalarea un bazin de egalizare

-Tratarea primara, biologic secundara si/ sau in unele cazuri, precipitare secundara chimicala sau cuagulare a apei reziduale. Daca se aplica doar tratarea chimica, eliminarile de COD vor fi intru-catva mai mari insa vor fi formate in principal din materiale usor degradabile. Pentru fabricile de hartie neintegrate nivelurile de emisii asociate cu folosirea BAT sunt reprezentate separat in tabelul urmator pentru hartia cu tratare sau nu a suprafetei de hartie fina si texturata. Totusi, diferentele dintre tipurile de hartie sunt foarte distincte. Parametrii Unitati Hartie fina

netratata la suprafata

Hartie fina tratata la suprafata

Textura

BOD Kg/t de hartie 0.15-0.25 0.15-0.25 0.15-0.4 COD Kg/t de hartie 0.5- 2 0.5- 2 0.4-1.5 TSS Kg/t de hartie 0.2-0.4 0.2-0.4 0.2-0.4 AOX Kg/t de hartie

-Fabricile de hartie fine netratate la suprafata neintegrate au o cerere de caldura de proces de 7-7.5 GJ/ t si o cerera de electricitate de 0.6 – 0.7 MWh/ t -Fabricile de hartie fina acoperita integrate au o cerere de caldura de proces de 7-8 GJ/ t si o cerere de electricitate de 0.7 - 0.9 MWh/ t -Fabricile de hartie cu textura neintegrate bazate pe fibra initiala intacta au o cerere de caldura de proces 5.5 – 7.5 GJ/ t si o cerere de electricitate de 0.6 – 1.1 MWh/ t. BAT pentru cazane auxiliare Depinzand de echilibrul energetic actual al fabricii de celuloza sau hartie respectiv, de tipul de combustili externi utilizati si de existenta combustibililor biologici ca scoarta sau deseurile lemnoase, trebuie sa se ia in considerare emisiile atmosferice provenite de la cazanele auxiliare.Fabricile de hartie si celuloza ce produc celuloza din fibrele initiale intacte functioneaza de obicei cu cazane cu ardere de scoarta. Pentru fabricile de hartie neintegrate si fabricile de hartie RCF, emisiile in aer sunt legate in principal de cazanele pe abur si/sau centralele energetice. Aceste instalatii sunt standard in general si nu difera de celelalte instalatii de ardere. Se presupune ca sunt reglementate ca si celelalte instaaltii cu capacitati asemanatoare. De aceea, BAT cunoscut in general pentru cazane secundare sunt descrise doar pe scurt in acest document. Aceste tehnici sunt:

- utilizarea cogenerarii de caldura si electricitate daca raportul de caldura/electricitate permite asa ceva

- utilizarea surselor regenerabile drept combustibil precum lemnul si deseurile lemnoase, daca exista, pentru a reduce emisiile de CO2 fosil

- controlul emisiilor de NOx de la cazanele suplimentare prin controlul conditiilor de ardere si instalarea arzatoarelor cu NOx redus

- reducerea emisiilor de SO2 prin utilizarea scoartei, gazului si combustibililor cu continut redus de sulf sau controlul emisiilor de S

- in cazanele suplimentare ce ard combustili solizi se va utiliza un ESP (sau filtru sac) pentru indepartarea prafului Nivelurile de emisii asociate din cazanele auxiliare in industria celulozei si hartie care incinereaza diferite tipuri de combustibili sunt enumerate in tabelul de mai jos. Valorile se refera la valorile anuale medii si conditiile standard. Cu toate acestea, evacuarile totale in aer specifice produsului depind de amplasament (de ex. timpul combustibilului, marimea si tipul instalatiei, fabrica integrata sau neintegrata, producerea de electricitate).

note:

Carbune Substante emise Pacura grea Benzina biologic (ex. Scoarta)

1) emisiile de sulf din cazanele pe pacura sau carbine depend de disponibilitatea pacurii usoare si a carbunelui cu continut redus de S. Anumite reduceri se pot realize prin injectarea de carbonat de calciu

2) Se aplica doar tehnologie de ardere 3) Se aplica si masuri secundare precum SNCR; in mod normal doar in instalatiile mai mari 4) Valori asociate daca se utilizeaza eficient electrofiltrele 5) Daca se utilizeaza scruber; doar pentru instalatii mari

Trebuie mentionat faptul ca in industria de hartie si celuloza, cazanele secundare au marimi foarte variabile (de la 10 pana la peste 200MW). Doar pentru cele mai mici utilizarea de combustibil cu S redus si tehnicile de ardere pot fi aplicate la costuri rezonabile. Pentru cazanele mai mari se impun si masuri de control. Aceasta diferenta este reflectata in tabelul de mai sus. Gama larga de considerata BAT pentru instalatiile mai mici si este realizata doar cand sunt utilizati combustibili de calitate si masuri interne de calitate; nivelurile reduse (in paranteze) sunt asociate cu masuri de control precum SNCR si scruberele si sunt considerate ca BAT pentru instalatiile mai mari.

Utilizarea chimicalelor si a aditivilor In industria de celuloza si hartie se utilizeaza un numar mare de chimicale in functie de felul de hartie produsa, structura procesului si operatia si calitatile produsului ce trebuie realizat. Pe de o parte sunt neceare chimicalele pentru producerea de celuloza pe de cealalta parte sunt necesari aditivii chimici si auxiliar pentru producerea de hartie. Aditivii chimici sunt utilizati pentru a oferii caracteristici variate hartiei iar chimicalele auxiliare sunt utilizate pentru a creste eficienta si pentru a reduce intreruperile din procesul de productie. Pentru utilizarea chimica, sunt considerate BAT disponbilitatea bazei de date cu toate chimicalele utilizate si aditivi si aplicarea pricipiului substituirii. Aceasta inseamna ca se vor utiliza produse mai putin periculoase, daca sunt disponibile. Se vor aplica de asemenea masurile de prevenire a evacuarilor accidentale, in sol si apa, provenite de la manipularea si depozitarea chimicalelor. Consens La acest BREF s-a primit suport de la marea majoritate a TWG si a participantilor la a VII-a intalnire a noului Forum de Schimb de Informatie. Totusi, CEPI – reprezentand industria celulozei si hartiei – si cateva State Membre nu si-au exprimat suportul lor total pentru acest draft final si au contestat unele concluzii prezentate in acest document. Mentiuni sunt facute in josul paginilor iar capitolul 7 ofera si alte detalii. CEPI si un singur Stat Membru au luat in vedere ca diferentele economice intre noi/existente si fabricile mari/mici nu au fost considerate suficient si diferentele clare ar fi trebuit stabilite in BREF. Mai mult de atat, CEPI si trei State Membre cred ca o fabrica tipica nu ar fi in stare, in acelasi timp, sa atinga toate emisiile prezentate si nivelurile consumului asociat cu utilizarea unei combinatii potrivite a unor tehnici variate care sunt considerate ca BAT. Din punct lor de vedere, nu a fost acordata o evaluare integrata suficienta a tuturor parametrilor. Contrar acestui punct de vedere, totusi, au fost identificate fabrici care reusesc sa indeplineasca/ atinga toate nivelulrile prezentate in acelas timp, iar acest punct de vedere minoritar prezentat mai sus nu a fost impartit de catre majoritataea membrilor TWG.

2.2 Consumul prezent / nivelul de emisie pentru fabricile neintegrate 2.2.1 Imagine de ansamblu input/output In figura 2.4 este prezentata o imagine asupra materiei prime si a energiei utilizate (input) precum si a produselor rezultate (output), a produselor secundare si a emisiilor majore (emisiile, deseurile etc.) provenite din productia de celuloza.

Figura 2.4: Debitul masic al fabricii de celuloza Prezenta unor substante depinde de modul de delignificare s Sectiunile urmatoare prezinta date specifice ale consumului,emisiilor pentru fiecare etapa operationala asociata cu produ 2.2.2 Consumul si nivelurile de emisie reiesite din unitati In producerea de celuloza, efluentii apei uzate si emisiile dinmirosatoare stau in centrul atentiei, preconizandu-se ca in urdeseurile sa devina o problema de mediu. Consumul cel maiemisiile in apa, aer si sol (deseuri) precum si aspectele energurmeaza, abordand urmatoarele aspecte:

- electricitate din retea(de obicei suficienta) - pacura, gaz, carbune - turba - scoarta, deseuri lemnoase

E

A - Apa de racire

- Apa de proces

C

- Ulei de tal - Terpentina - Electricitate - Abur

P

P v Cf

s c asms

NCDhC

E

Fabrica de celuloza sulfurata Manipularea lemnului, fierbere, sortare, spalare, delignificare Inalbire, uscarea celulozei (destinata pietei), sistem de recuperare chimica si de energie Prepararea chimicalelor de inalbire, cazan auxiliar, tratarea apei uzate, manipularea deseurilor

Mbtr

Z

Caldura cedata catre aer si apa E

A

–––––––––

Ds

ubstante organice (COD, BOD) compusi extrasi ca acidul rezinic etc ompusi organici clorurati (AOX), clorzot, fosfor olide suspendate etale, sare

ubstante colorate

Ox, SO2, CO, CO2, praf ompusi de sulf redusi urat mirositori (TRS) e ex. metil mercaptan, dimetil sulfid, idrogen sulfurat, OV compusi clorurati pana de abur visibila

cenusa din cazan reziduuri, namol de var nisip si pietre namol de lesie verde deseuri lemnoase, scoarta, resturi namol primar si biologic deseuri din curatare si social mixt altele cantitati mici de deseuri periculoase

aterii prime usteni de lemn ocatura de lemn esturi de la joagar

nergie

pa

himicale

i inalbire

precumcerea de

le de pr

aer, inclmatorii a relevanetice su

roduse

Celuloza destinata anzarii

eluloza pompata la abrica de hartie

roduse secundare

gomot

misii in aer

pa uzata

nergie

eseuri olide

.

si date specifice ale celuloza.

oces

usiv gazele urat ni de asemenea

t de materii prime, nt discutate in cele ce

- consumul de lemn - consumul de apa si emisiile in apa uzata din diferite etape de proces

o manipularea lemnului o condensatii din evaporatoare o pierderile prin scurgeri o pierderile prin spalare o inalbirea o evacuarile de substanta nutritiva o evacuarile de metal

- Emisiile in atmosfera o Din cazanul recuperator o Din cuptorul de var o Din cazane auxiliare o Gaze urat mirosatoare o Compusi clorurati de la inalbire si prepararea chimica pentru inalbire

- Generarea de deseuri solide - Consumul de chimicale - Utilizarea energiei - Zgomotul Acolo unde exista date, emisiile in apa, aer sau sol (deseuri) sunt mentionate inainte si dupa instalatia de tratare externa. De asemenea pentru emisiile raportate si datele asupra consumului ar trebui sa se tina minte tot timpul ca datorita unor metode de masurare diferite din diversele state membre, datele nu pot fi mereu comparabile foarte strict de la o tara la cealalata (vezi anexa III pentru mai multe informatii asupra acestui aspect, insa metodele diferite utilizate nu afecteaza concluziile trase in acest document).

2.2.1 Consumul de lemn Toate speciile de lemn pot fi utilizate ca materie prima in procesele de productie a celulozei. Resturile provenite de la manipularea bustenilor si de la joagar pot fi de asemenea prelucrate in procesul de fabricare a celulozei sulfat. Utilizarea lemnului pentru producerea de celuloza inalbita depinde de selectarea in delignificare si inalbire. Lemnul necesar pentru fabricarea unei tone de celuloza chimica se afla in mod normal intre 4 si 6,6 mc. In silvicultura, volumul este masurat ca lemn sub scoarta. Densitatea lemnului variaza in functie de specii insa este intre 0,4 si 0,6 g/cmc. Cantitatea de coaja (scoarta) variaza de asemenea, insa este intre 12-15% din greutate. 2.2.2.2 Consumul de apa si deseurile provenite din diferite etape de proces Asa cum s-a aratat in figura 2.5, emisiile in apa, provenite dintr-o instalatie de celuloza sulfat incluzand instalatia de inalbire, rezulta din diferite etape de proces. Acestea includ de asemenea scurgerile accidentale.

Figura 2.5: Emisiile in apa provenite din fabrica de celuloza sulfat Emisiile in apa sunt dominate de substante organice ce consuma oxigen, maBOD. Efluentii din instalatia de inalbire, unde sunt utilizate chimicale de inalbcloruri, contin compusi clorurati legati organic, masurati ca AOX. Unii compufabrica indica efecte toxice asupra organismelor acvatice, ca de exemplu uneextractive precum acidul rezinic care poate apare din coaja copacului la manacestuia. Emisiile substantelor colorate pot afecta speciile in viata din receptonegativ, deoarece transparenta apei este scazuta. Emisiile de substante nutrfosfor) au un efect negativ datorita eutroficarii. In concentratii mai mici pot fi defluent metale individuale extrase din lemn. Consumul de apa variaza considerabil intre diferite fabrici din UE sau mai mu10 sau intre 15 si 100 mc/t. Cantitatile mai mari de aprox. 50 mc sunt normalca este inclusa apa de racire curata. Consumul de apa poate fi redus in fabriceluloza prin marirea recircularii apei interne. Intr-o fabrica de celuloza sulfatde ex. prin trecerea de la scoarta umeda in scoarta uscata , prin schimbareaechipament de spalare mult mai eficient, prin reciclarea filtratului alcalin de lautilizarea condensatului de la evaporare si prin inchiderea spatiului de sortareExista o diferenta de managementul apelor intre fabricile de celuloza integratIntr-o fabrica integrata, celuloza rezulta din procesul de fabricare a celulozei catre procesul de fabricare a hartiei, avand o consistenta de 4%, iar apa uzasi formarea hartiei este tratata de obicei intr-o singura instalatie de tratare a ade celuloza neintegrate, celuloza destinata pietei trebuie sa fie deshidratata s Volumul apei utilizate este transmisa atent catre cantitatea apa uzata evacuaPoluarea depinde in principal de constructia si operarea proceselor care caumare parte a evacuarilor si de gradul de inchidere a fabricii. Sursa principalacantitatea de poluanti corespunzatoare este discutata in cele ce urmeaza. Apa uzata provenita de la manipularea lemnului Apa pluviala din spatiul de depozitare a lemnului poate fi poluata. Sursa princin cadrul manipularii lemnului este instalatia de decojire. Aceasta consuma aun efluent ce contine substante nutritive, fibre si compusi organici ce consumprecum acidul rezinic, acizii grasi etc., acestia fiind toxici pentru mediul acvattratati. Tratamentul biologic a dovedit o eficienta mare in toxicitate eliminata. decojire umeda la decojire uscata, s-au redus consumul si evacuarile de apauscare al scoartei decojite este oricum influentata doar marginal. Aceasta sefaptului ca decojirea uscata inseamna ca apa este reciclata si nu ca apa nu decojirea umeda se utilizeaza 0,6 - 2 mc de apa pe mc solid de lemn. Decojutilizeaza in continuare 0,1 – 0,5 mc apa pe mc de lemn pentru a spala buste

Apa ambientala

Manipularea lemnului

Spalarea celulozei

Delignificarea oxigenului

Sortarea celulozei

Uscarea celulozei

Fierbere Spalare Inalbire

Scoarta Fibre Nisip

Substante organice dizolvate Substante toxice

Emisii temporareEmisii temporareEmisii temporare F

SSCFAA

FibreSubstante organice dizolvate

Tratarea condensatului

Lesieneagra

rezervoaSubstante organice dizolvate

ScurgeCazan recuperator

Rearderea varului

Prepararea lesiei albe

Saruri dizolvate

ibre ubstante organice dizolvate ubstante clorurate lor osfor zot are

surate in COD si ire cu continut de si evacuati din le componente ipularea r in mod

itive (azot si eterminate in

lt decat factorul e datorita faptului ca de hartie si se poate realiza cu un inalbire, prin raportat la aer. e si neintegrate. si este trimisa ta de la celuloza pei. In fabricile i uscata.

ta din fabrica. zeaza cea mai de apa uzata si

ipala de poluare pa si formeaza a oxigen, ic, inainte de a fi In trecerea de la . Gradul de datoreaza este utilizata. La irea uscata nii si unele

re

ri

substante organice trebuie dizolvate insa intr-o cantitate mai mica comparata cu decojirea umeda. Gradul de uscare a scoartei poate fi marit prin presarea si uscarea scoartei. O marire a gradului de uscare va imbunatati generarea de caldura insa va mari poluarea. In tabelul 2.3 de mai jos sunt mentionate domeniile de poloare in efluentul de cojire.

Tabelul 2.3: Cantitatea de pobiologice (Finnish BAT Repoformule BOD7/1,16=BOD5, p Coaja (scoarta) de copac condecojire normala umeda saumarit la 40-45% prin presarepresare. Efluentul din presareputea fi rezolvat acest aspecinstalatia fierbere cu tocaturacazanul recuperator. Pe timp de iarna, in tarile dindecojire. Aceasta se poate epe o banda de dejivrare inainde apa si evacuarile din decointervalului mentionat in tabe Condensatii din fierbere si Condensatii provin din vapor10m3/ADt din totalul condenskg/Adt din BOD5. COD este numar de compusi organici sde azot. Condensatul murdaracizi grasi si alte gaze dizolvsulfat este continut in conden Aprox 1 m3 de condensat pe este mai ridicat in condensatde esenta moale. Acesti condunde randamentul de indepapH. Sistemele de stripare indsi substantele ce contribuie laCOD/m3 din condensat. In mcoloana de stripare. Tehnicile0,2 t abur/t de condensat panincinerate in arzatoare specia Aprox. 7-9 m3 de condensati kg/m3, continand un total de contin metale si de aceea suatunci cand se are ca scop inreutilizati precum lichid de spcircuitului. Aceasta inseamnaevacuati ca si deseuri. Alti coinalbire, si vor transmisi, ca eevacuati direct ca deseuri. Maprox. 4-8 kg COD/t de celulbiodegradabila.

Tehnica de decojire

n l nl n l n

Decojire uscata si presare

Decojire umeda si presare

Volumul Efluentului m3/m3 lem

luare in efluentul de decort, 1997); BOD7 a fost traropusa in acelasi raport.

tine in mod norma 35-45 “uscata”, coaja are 30-35, insa apoi va trebui sa fie a scoartei este toxic si

t in cadrul fabricii de celu pentru o evaporare ulter

nord bustenii ingheata iafectua intr-un tambur de te de tamburul de decojijirea uscata vor creste slul de mai sus.

evaporare

ii procesului de fierbere satilor contin o cantitate dformat in principal din meulfurati (1-2/Adt TRS), 1- contine mai multe ceton

ate. O mare proportie desat.

tona de celuloza are o coii proveniti din celuloza densati concentrati sunt t

rtare a celor mai multi coeparteaza concomitent d formarea COD. Conden

od normal 0,2 tone de ab ce economisesc energia la 0,02-0,04 t abur/t dele cu spalare ulterioara d

neconcentrati sunt formaaprox. 8 -12 kg de CODnt deosebit de utili pentruchiderea acestei parti dealare pentru cuptoarele d ca nii condesnati vor fi indensati vor fi utilizati influent impreuna cu acei asurand in COD, condenoza, aceasta cantitate es

em

jire inainte de efecnsformat in BOD5

% continut solid (u% grad de uscare. luat in considerare

cu un COD ridicat (loza chimica prin aioara si ardere a co

r zapada trebuie sadecojire cu apa fierre. La oricare dintrei se vor afla in parte

i din instalatia de ee COD de aprox. 2tanol (5-10 kg/Adt)2 kg terpentina si ce, terpena, fenolics azot evacuat de fa

ncentratie COD dee lemn de esenta taratati in mod normampusi este de peste obicei gazele urasatii stripati dupa tur/tona de condense, permit un consum condensat. Gazele SO2 ori arse in c

ti cu COD intr-o ga/t de celuloza. Aces spalarea in instala proces. Acestia poe var sau ca apa d

nchisi in portiuni de portiuni deschise, dcondensati, care nusatii totali evacuatite in cea mai mare

em

tuarea tratarii prin utilizarea une

scat). Dupa o Aceasta poate in efluentul din

20-60kg/m3). Ar limentarea in ncentratului in

fie topita inainte binte sau abur sau instalatii, consuma superioara a

vaporare. Aprox. 80-30 kg/t si 7-10 cu ceva etanol si ompusi anorganic, acizi de rezin si brica de celuloza

10-20 kg/m3. Nivre decat din lemnl prin stripare, acoe 90%, in functie dt mirositoare (TRSratare pot fi 1-1,5 at este alimentat redus de abur d

e stripate sunt ori uptor de var.

ma de 0,5 – 2 ti condensati nu tiile de inalbire t fi de asemenea e alimentare a proces si nu vor fe ex. instalatia de sunt reutilizati ci

ca efluent sunt departe

em

i

de cu ul

-

un i

elul ul lo e )

kg in in

i

Alternativ, condensatii contaminati moderat pot fi stripati intr-un sistem legat de instalatia de evaporare, asfel efectuand tratarea fara un consum de energie suplimentar substantial. In acest mod, cantitatea totala de COD este redusa la 5 kg/t inainte de a fi reutilizata, aceasta insemnand o reducere de 50% comparandu-se doar cu tratarea celor mai multi condensati contaminati. Scurgerile de la diferite departamente de proces Scurgerile de fibre si lesie neagra apar in instalatia de fierbere, instalatia de sortare si in timpul spalarii. De asemenea apar scurgeri din instalatia de evaporare si din rezervoare. Scurgerile de apa de circuit, de lesie slaba, var etc. apar in timpul caustificarii. Cele mai multe scurgeri pot fi colectate si reciclate daca sunt utilizate volume tampon adecvate si exista proceduri adecvate. Scurgerile de la componentele mecanice precum pompele pot fi limitate de ex. prin alegerea etanseizarii corecte. Conductivitatea sau continutul de fibre din fluxurile individuale de apa uzata este verificata in mod normal pentru a decide ce scurgeri de lichid se recicleaza in proces si care sunt evacuate direct ca deseuri. Gama de scurgeri imbunatatita poate fi obtinuta daca apa curata, precum apa de racire si cea de la etanseizare sunt evacuate separat. Apa ramasa cu scurgeri poate fi reciclata mult mai usor intr-o portiune adecvata de proces. Masurat in COD, evacuarea materiei organice in scurgeri este normala intre 2 ai 10 kg/t celuloza. Extremitatea mai mica este realizata utilizand volume tampon suficient de mari si proceduri adecvate de monitorizare. In principiu ar trebui sa fie posibil sa se reduca evacuarile datorate scurgerilor pana la zero daca racirea curata si apele de la etansari sunt evacuate pe conducte separate, exista suficient volum tampon si este practicata o buna gospodarire a instalatiei. Colectarea imbunatatita a scurgerilor reduc nu doar evacuarile in apa ci si reutilizeaza resurse valoroase precum chimicalele, fibrele si energia. Reziduurile de lesie neagra (pierderi de la spalare) provenite de la manipularea celulozei nealbite Randamentul de spalare al celulozei in cadrul instalatiei de celuloza chimica se refera initiala la recuperarea cat de posibil cu putinta a chimicalelor de fierbere si a substantelor organice dizolvate. Spalarea prin presare de la ultimul nivel poate reduce cantitatea de apa de la 6 – 10 m3/t astfel crescand cantitatea de chimicale si substante contaminate arse in cazanul recuperator. Reducerea substantelor contaminate din celuloza este totusi mai mica decat reducerea indicatorilor de flux. Spalarea nu este 100% eficienta, astfel ca o anumita cantitate de chimicale si poluanti este transportata cu celuloza catre etapa de inalbire unde consuma chimicalele de inalbire si intra in efluent. Exista metode standard pentru masurarea acestei cantitati numita deseori “pierderi de la spalare” si a fost masurata initial in kg sulfat de sodiu pe tona de celuloza. Deoarece aceasta pierdere de chimicale de proces a devenit mai putin importanta pentru proces si mai mult pentru protectia mediului, pierderea de la spalare este masurata momentan in COD. Pierderile prin spalare sunt tipice intre 5-10 kg din COD/tona pentru lemn de esenta moale si 7-12 kg de COD/t pentru lemn cu esenta tare. Evacuarile de la instalatia de inalbire Instalatia de inalbire este cel mai important punct de evacuare a poluantilor in apa intr-o fabrica de celuloza. Daca inalbirea poate fi inchisa complet sau partial, aceasta ar conduce la alte reduceri substantiale in evacuarile in apa de substante organice, agenti nutritivi si metale. Aspectele tipice pentru cantitatile de apa uzata provenite de la inalbire sunt de 20-40 m3 apa pe tona de celuloza. Multe fabrici au incercat sa mareasca gradul de inchidere pentru instalatia de inalbire prin reducerea volumului de apa. Inchiderea partiala a instalatiei de inalbire este realizata actuala de ambele instalatii ECF si TCF. Comparandu-se cu albitoriile deschise, reducerea cantitatii de COD a fost de 25-50% si reducerea in flux chiar mai mare sau pana la 5 – 10 m3/t celuloza comparata cu cantitatea mai normala de 25 m3/t celuloza. Emisiile provenite de la instalatia de inalbire depind de un numar de factori: gradul de delignificare atins inainte ca celuloza sa intra in albitorie, pierderile la spalare, secventele alese de inalbire si chimicalele de inalbire utilizate, tipul de lemn, luminozitatea finala a celulozei albite ce trebuie obtinuta si gradul de inchidere a instalatiei de albire. In tabelul 2.4 sunt prezentate sintetizat exemple pentru relatia ditnre tipul de lemn, tehnici si gradul de delignificare inainte de intrarea in instalatia de inalbire si COD generate in timpul inalbirii. Cifrele kappa se bazeaza pe valorile obtinute curent la scara comerciala utilizand diferite tehnici de delignificare. Calculul pentru evacuarea rezidului de lignina in kg COD/t celuloza presupune o evacuare de aproximativ 2 kg COD per unitate kappa si o celuloza de

inalbit la un grad de albire complet (grad complet de luminozitate). Cu toate acestea, unde numarul kappa este mai mic de 10, evacuarea COD este mai apropiata de 1,5 kg per unitate kappa (OSPAR, 1994).

Tabelul 2.4: Evacuari preprovenit din instalatiile d(OSPAR, 1994) Substante organice cloruDe multi ani dezbaterile puevacuarilor de substante oclorurati in public sporeste Europei si astfel o schimbautilizarea clorurilor moleculdioxine clorurate si dibenzoclorurate ramase a fost resschimbare in paralele cu recompusii fenolici cu 3-5 atofoarte usor si sunt foarte tocererile pietei, unele fabricicloruri, prin combinarea de Pentru ambele timpuri de cexemple pentru secvente devacuarile corespunzatoar

Tabelul 2.5: Exemple penesenta moase utilizata inpentru substantele organ

oi

Metode de fierbere Celuloza din esenta tare m

Fierbere conventionala Fierbere conventionala Fierbere modificata Fierbere modificata F. modificata avansat

F. modificata avansata Fierbere conventionala

D

Nota explicativa: N

D

Tehnici de fierbe

a

F

Nota: D inseamna dioxid de clo

Delignificarea xigenului/ nalbirea ozonului

conizate pentru reziduurile de lignina masurate inalbire pentru tehnici diferite de delignifica

rate (AOX) blice asupra celulozei si industriei hartiei s-au conrganice clorurate. O perceptie diferita a impactulu presiunea de mediu asupra fabricilor de celulozare a conceptelor de marketing asupra fabricilor aare pentru inalbirea celulozei. Aceasta inseamnafurante a incetat virtual iar gradul de clorurare a pins. In acelasi timp, componenta AOX format a ducerea de AOX evacuate din fabricile de celulomi de clor in cercul atomic, ca ex. compusii fenolxici, au scazut semnificant sub 1 g/t ADP. In ultim au eliminat complet utilizarea chimicalelor de inlignificarii cu oxigen cu treapta de ozon si/sau tre

eluloza, lemn moale si lemn tare, urmatoarele tabe albire diferite utilizate in fabricile de celuloza di

e a substantelor organice clorurate, masurate in A

tru diferitele secvente de inalbire a celulozei d fabricile de celuloza europene si evacuarea cice clorurate masurate in AOX (OSPAR, 1994)

nn

a

n

Delignificare oxigen

Etape de inalbirere

g

g g

r, E este extractie; O este Oxigen; P inseamna pe

Celuloza din esenta oale

ici o informatie nu este disponibil

elignificare oxige

elignificare oxige

Delign oxigen+ozo

e in COD re

centrat asupra i compusilor din vestul oprit virtual ca formarea de substantelor suferit o za. De exemplu, ici care se reduc ii ani, urmand

albire ce contin ptele de peroxid.

ele ofera n Europa si OX.

Fierbere conventional

Fierb. conv. + delign oxigen

ierb. modificata. + delign oxi

Fierb. conven. + delign oxi

Fierb. modificata. + delign oxi

in lemn de orespunzatoare

roxid; Z e ozon

Tabmasub Celchimclormoaproconapacau Sin EvaVolpro

Tabde Difeca utimcon In psulffabrcelu EvaAgepoacelupro Perde p

Etape de inalbireTehnici de fierbere

F

ND

Fierb. conv. + delign oxigen

g

ierb. modificata. + delign oxi

s

c

uc

c

c

g

Fierb. conven. + delign oxi

g

Fierb. modificata. + delign oxi

elul 2.6: Exemple pentru diferitele secvente pentru inalbirea celulozei din lemn iv utilizata in fabricile europene de celuloza si evacuarea corespunzatoare a stantelor organice clorurate masurate ca AOX (OSPAR, 1994)

uloza ce intra in instalatia de inalbire cu un numar mic kappa necesita mai putine icale de inalbire. De exemplu, daca numarul kappa este sub 10, necesarul de dioxid de

ca si de clor activ poate fi limitat la aprox. 30 kg/t pentru celuloza din lemn de esenta le, echivalentul la aprox. 6 kg clorura. Un alt kilogram de chimicale ce contin clor intra in es o data cu lemnul. Cantitatea clorului rezultat din etapele de inalbire cu chimicalele cu

tinut de clor este problematica din singurul motiv din care nu a fost posibil sa se recicleze uzata din albitorie intr-un sistem inchis, si anume datorita continutlui de clor. Acest clor zeaza coroziune in echipamentul de proces daca nu a putut fi evacuat in efluent.

teza asupra evacuarii inainte de tratare

cuarile substantelor organice mul si cantitatea totala de substante organice in efluentii eliminati din diferite etape de es, dupa o tratare primara, sunt rezumate in tabelul 2.7.

elul 2.7: Eliminarea substantelor organice inainte de tratarea externa de la fabricile eluloza sulfat renta intre lemnul de esenta moale si cel de esenta tare este destul de mica, astfel rmatoarele aspecte pentru subprocese nu sunt monitorizate pe baza continua in

p ce indicele total se bazeaza pe date valabile in medii anuale si in prelevare tinua si proportionala cu fluxul (OSPAR, 1994), (Finnish BAT report 1996), (CEPI 97)

rezent, evacuarile totale cele mai reduse dupa tratarea primara in fabricile de celuloza at cu inalbire sunt de 25-30 kg COD/t din celuloza pentru lemnul din esenta moale. O ica de celuloza din eucalipt (lemn de esenta tare) din Portugalia a raportat 17,3 COD/t loza la o medie anuala in 1997 si 21,7 COD/t celuloza in 1998 doar dupa primare tratare.

cuarile de agenti nutritivi ntii nutritivi provin in principal din lemn masiv, chiar daca tratarea biologica a efluentului te necesita adaugarea de agenti nutritivi daca exista deficit. Studiile de la fabricile de loza sulfat au aratat cu evacuarile de azot apar in principal de la partile nealbite ale esului, evacuarile de fosfor provenind de la albitorie.

spectiva de reducere a evacuarilor de azot de la proces depind in principal de posibilitatile rocesare in continuare a condensatului si de delignificare in continuare a celulozei in

ota: inseamna dioxid de clor, E este extractie; O este Oxigen; P inseamna peroxid; Z e ozon

Total din fabrica Inalbire

Pierderi prin spalare Scurgeri Condensati

Manipularea lemnului Etape de proces

partea inchisa a procesului. Datele de mai jos indica valorile specifice pentru evacuarile de fosfor si azot in kg/t de celuloza sulfata inainte de tratare.

Tabelul 2.8: Evacuarile ininte de tratarea fosforului si azotului in kg/t de celuloza sulfata (OSPAR, 1994) Evacuarile de metale Lemnul utilizat contine metale, evacuate cu apa uzata. Asa cum este cazul pentru fosfor, reducerea evacuarilor de metale este probabil posibila prin cresterea gradului de inchidere a procesului insa optiunea pentru o tratare exterioara pentru a reduce metalele este foarte limitata.

Tab RezTrafabrjos celureda il une

Tabcelu ExisinstnamDatfabr

TabUE Fed

tAlbit

Total din fabrica

Proces t

Nota: Utilizarea agentilor chelatici poate creste valoarea de azot la aprox. 0,1-0,2 kg/t. Agentii chelatici vor ajunte in final in apa de circuit. Unele fabrici adauga agenti chelatici (de asemenea) in partile inchise ale procesului. In acest caz agentii complcsi ajunt in cazanul recuperator si sunt incinerati

a

C

N

Celuloza nealbit

e

utaicalo

ucini

el

tao

eic

e(Fe

a

el

ot

Celuloza albit

lul 2.9: Evacuarile de metal din fabricile de celuloza sulfata in g/Adt (OSPAR, 1994)

mat asupra evacuarilor dupa tratarea externa rea externa minima ce trebuie sa aiba loc este sedimentarea, iar pentru efluentii din a de celuloza se va aplica de asemenea in mod uzual tratarea biologica. Datele de mai

rata variatii in efectele tratarii totale prin sedimentare si tratarea biologica a fabricii de za sulfat ca % de reducere. Din ce in ce mai multe instalatii recente au valori de ere in partea superioara a intervalului dat. Namolul lichid aerat poate fi modificat pentru corpora in reciclarea de slam. In acest caz, randamentul de tratare se apropie de unul al instalatii de namol activ.

Rata de reducere

Namol aerat

Namol activ

lul 2.10: Reducerea procentuala la instalatiile de tratare a apei uzate la fabrica de oza chimica (OSPAR, 1994), (Finnish BAT report, 1996)

a alternative la namolul activ, mai compacte si mai ieftine. Experienta de la aceste latii este mai limitata insa se sustine ca exista niveluri echivalente de reducere pentru lul activ.

le asupra evacuarilor actuale in apa, exprimate in cantitati bazate pe date disponibile din ile de celuloza sulfata din UE, sunt mentionate in tabelul 2.11.

Flux

a

Celuloza nealbit

Nealbi

lul 2.11: Evacuarile medii anualeinnish BAT report, 1996), ([SEPration, 98], [CEPI 97].

uloza albita

a explicatorie: 1) Valorile de peste 50m3/t sunt 2) O fabrica pe un camp verde ce

anuala pentru 1998

Fosfor

raportate de la fabrici de celuloza suA Report 4869], [Finnish Forestry

normale datorita apei de racire inclusa a inceput sa functioneze in 1996 raporte

Azo

lfat din interiorul Industries

aza 4 kg COD/t ca medie

Valorile au fost derivate din diferite metode analitice descrise in ANEXA III. Toate aceste metode sunt considerate a fi rezultate obtinute echivalente. Probele de apa analizate au fost omogenizate si sunt nefiltrate si nedecantate. Valorile date sunt valori medii pe termen lung, valori anuale normale. 2.2.2.3 Emisiile in atmosfera O imagine de ansamblu a emisiilor in atmosfera de la o fabrica de celuloza sulfata este aratata in figura 2.6.

Figura. 2.6: Em Emisiile in atmtocare, instalatinalbirii, recupeprepararea lesceluloza destincompusii de suUltimii compusasemenea oxizcenusa zburatocompusi chimiemise in atmosdesfasoara proin care este demajore ale em 2.2.2.3.1 Emis Cazanul recupEmisiile sunt inde particule (inmirositori (hidr Cazanul recupsubstanta uscadizolvate subsun continut de de corp solid (Dmai mult abur.80+%. Emisiile

Compusi urat mirositori

Compusi urat mirositori Compusi ai clorului Pulberi

Ml

P

Pu

Rva

Compusi organici volatili

isiile in atmosfera de la fabricile de celuloza sulfata

osfera provenite de la fabrica de celuloza sulfata provine de la depozitul de ia de fierbere, spalarea celulozei, instalatia de inalbire, prepararea chimica a rarea chimicalelor, evaporarea, arderea scoartei, cazanul recuperator,

iei albe, cuptorul de var, rezervoarele si uscarea celulozei (doar pentru ata vanzarii). Ele contin compusii principali de sulf precum dioxidul de sulf si lf redusi urat mirositori precum metil mercaptan, dimetil sulfid, hidrogen sulfid. i se refera de obicei la sulful total redus (TRS). Din ardere sunt emisi de i de azot si in continuare cantitati mici de praf (particule solide) sub forma de are. De la instalatiile de inalbire si de la albitorie sunt emisi in atmosfera

ci clorurati preparati. Compusii Organici Volatili (COV) in principal terpena, sunt fera de la tocatura de lemne depozitata in stive in exteriorul salii unde se cesul. Emisiile de COV de la stivele de tocatura variaza printre altele cu timpul pozitata tocatura, temperatura si speciile de lemn. In cele ce urmeaza sursele isiilor in aer sunt discutate mai in detaliu.

iile in aer de la cazanul recuperator

erator eset o sursa majora de emisii atmosferice in fabrica de celuloza sulfata. principal reprezentate de dioxidul de sulf. Pe langa acestea mai exista emisii primul rand sulfat de sodiu si carbonat de sodiu), oxizi de azot si compusi urat ogen sulfuros).

erator este alimentat cu lesie neagra evaporata. Aproximativ o treime din ta din lichidul evaporat contine chimicale anorganice si doua treimi sunt

tante organice. Dupa o evaporare conventionala, lesia neagra (lesie tare) are corp solid de aprox. 65%. Scopul evaporarii este de a atinge un continut ridicat S) in lesia groasa neagra alimentata in cazanul recuperator pentru a genera

Prin instalarea si altui echipament, poate fi atins un continut uscat solid de 75- de sulf din cazan vor fi reduse in mod tipic la aprox. 80% cand continutul de

Sortarea celulozei

Spalarea celulozei

anipularea emnului

Uscarea celulozei

Fierbere Inalbire

Compusi aiclorului

Compusi urat mirositori

Prepararea chimicalelor de inalbire

Lesie neagra

Cazan coaja

ulberi Pulberi

Pulberilberi Compusi urat

mirositori Pulberi

Cazan auxiliar earderea

rului Cazan recuperator Recaustificare rezervoare

DS a crescut de la 65-67 la 74-76% datorita unei temperaturi ridicate in cazanul recuperator si in conditii de incinerare mai favorabile. Totusi unele exemple exista unde emisiile de DS nu s-au redus sub 72-73%. Un dezavantaj fata de temperaturile inalte este faptul ca emisiile de NOx pot creste. Cazanul recuperator este echipat cu un electrofiltru pentru a suprima o cantitate mare de particule (in principal de Na2SO4) din fluxul de gaz. Praful este transmis inapoi in focar printr-un amestec cu lesia neagra groasa. Suplimentar, cazanele recuperatoare sunt deseori echipate cu scrubere pentru a reduce emisiile de SO2. Emisiile tipice in aer din cazanele recuperatoare sunt date in tabelul 2.12. Fluxul de gaz este normal de 6000 - 9000 m3 ndg/t de celuloza timp in care productia de abur de proces este intre aprox. 13 si 18 GJ/t de celuloza. Datorita randamentului redus pentru celuloza provenita din lemn de esenta moale, aceasta valoare este mai mare pentru lemnul de esenta moale decat pentru cel de esenta tare. O inchidere crescuta a procesului are in consecinta de asemenea o productie de energie mai mare.

Tabla un In urcazaacea Figuasemde ointrode cbaza O toformasemgaz

H

Dioxid de sulf - fara spalare si 63-65% DS din lesia neagra - cu spalare si 63-65% DS din lesia neagra - fara spalare si 72-80% DS din lesia neagra

idrogen sulfuros

- Peste 90% din timp (90 percentile) - temporar

e

e

p

d

Oxizi de azot - (ca NO2)

r

xd

P

ulberi

- Dupa electrofiltru

l

mns

a

)

e

N1 e

ota: ) nivel corespunzator limitelor de emisie suedez

ul 2.12: Emisiile din cazanele recuperatoare de la instalatia de celuloza sulfata in kg/Adt flux de gaz de aprox 6000 – 9000 m3/t [Mainly from SEPA report 4008, 1992]

atoarele principii importante si variabile operationale ce influenteaza emisiile de la ul recuperator, sunt discutate pentru a explica complexitatea prevenirii poluarii la ta instalatie.

2.7 de mai jos arata unele reactii anorganice principale din cazanul recuperator si de enea unde are loc reactia in focar. Intr-un cazan conventional recuperator exista o zona idare in partea superioara si o zona de reducere in partea inferioara. Lesia groasa este usa pritr-una din mai multele duze in zona de reducere. Aerul de ardere este alimentat le mai multe ori la trei niveluri diferite in forma de aer primar, secundar si tertiar (de la .

itura ce contine in principal sulfit de sodiu (Na2S) si carbona de sodiu (Na2CO3) se aza la baza focarului. Cand suful se reduce in sulfura, in topitura se formeaza de enea hidrogen sulfurat. Cantitati mici de hidrogen sulfuros pot fi evacuate cu fluxul de aca furnizarea de aer nu este suficienta sau daca amestecul de aer din focar este

incomplet. Emisiile ridicate temporar de hidrogen sulfurat din topitura apar ca o consecinta a perturbarii cauzate de depozite de substanta uscata pe peretii focarului cazand in topitura. In partea oxidativa a focarului, sulful este oxidat in dioxid de sulf iar sodiul in faza gazoasa reactioneaza cu dioxidul de sulf pentru a forma sulfatul de sodiu. Un continut mare de compusi solizi conduc la o temperatura ridicata in focar si astfel la emisii reduse de hidrogen sulfurat si emisii ridicate de sodiu. Emisiile ridicate de sodiu inseamna ca mai mult sulf este prezent ca sulfat de sodiu si astfel emisiile de dioxid de sulf scad.

Figura 2.7: Unele reactii chimice conceptuale din cazanul recuperator1992] In general emisiile de sulf de la cazanul recuperator sunt influentate doperationale:

Abur

Apa

Topitura

- temperatura in diferite zone influentata pe de alta parte de vacontinutul de substanta solida a lesiei negre tari si de cantitate

- raportul sulf – sodiu (S/Na2) in lichid (sulfiditate). Un raport ridca aparitia sodiului in focar legat de cantitate de sulf nu este ssulful si astfel o mare parte din sulf paraseste focarul ca dioxide sodiu. Continutul ridicat de solide uscate din lesia neagra pefect.

- alimentare (cantitatea de exces de aer si temperatura aerului aerului de ardere

- distributia lesiei negre prin zona cazanului - incarcarea focarului. Operarea unui cazan recuperator intr-un

un efect advers asupra caracteristicilor emisiilor, in special ashidrogen sulfurat produs.

O observatie generala este aceea ca fiecare cazan recuperator esconditiile optime trebuie sa fie cautate cu atentie, chiar daca indicnivelurilor de emisie pot fi date. Cu scopul de a reduce emisiile de SO2 din cazanul recuperator, aechipat cu un spalator (scruber) al fluxului de gaz ce functioneazacontrolat prin adaugirea hidroxidului de sodiu (NaOH), a lesiei slaoxidate. Un pH ridicat ar suprima hidrogenul sulfurat, insa dioxidu

Aer tertiar

e

l

d

u

a

bl

Aer secundar

Aer primar

Lesie groasa

[SEPA report 4008,

urmatoarele variabile

oarea calorifica si de a de aer de ardere icat de S/Na2 inseamna uficienta pentru a lega de sulf in loc de sulfat oate compensa acest

primar) si distributia

mod supra solicitat are pra cantitatii de

te individual si tiile generale ale

cesta este deseori la pH 6-7. pH este e sau a lesiei albe de carbon ar fi

absorbit, fapt ce ar neutraliza alcalii foarte repede. Surplus de lichid din scruber este reciclat in proces, normal la prepararea lesiei albe.

Formarea de NOx intr-un cazan recuperator este influentata in principal de continutul de azot in lesia neagra si de excesul de O2 din timpul arderii. Formarea de NOx per MJ input este in general redusa datorita concentratiei de oxigen relativ redusa necesara pentru o recuperare eficienta a chimicalelor iar emisiile de NOx variaza in mod normal intre 1 si 2 kg/t celuloza. O crestere a excesului de O2 de la 1.5 la 2.5% ar putea creste NOx pana la aprox. 20% iar continutul de DS crescut de la 65% la 75% poate creste NOx pana la 20%. Continutul de azot este mai mare in lesia din lemnul de esenta tare decat cea din lemnul cu esenta moale, ceea ce poate conduce la aprox. 10% mai mult NOx. NOx redus poate fi realizat in mod normal prin modificarile aduse la sistemul de alimentare cu aer si de conditiile optimizate de ardere. Emisiile sunt in mod normal intre 50 si 80 mg/MJ insa cazanele recuperatoare noi pot atinge nivele de pana la 40 mg/MJ sau cu mult sub 1 kg NOx/t (e.g. fabrica Moensteras, Suedia). 2.2.2.3.2 Emisiile in aer de la cuptorul de var In procesul de reardere a varului, carbonatul de calciu format in timpul procesului de recaustificare (vezi figura 2.3) este transformat termic inapoi in oxid de calciu conform ecuatiei reactiei CaCO3 �CaO + CO2. Reactia are loc intr-un cuptor rotativ unde slamul de var umed este uscat, incalzit pana la o temperatura de reactie, calcinat si racit din nou. Reactia de calcinare incepe de la 800C iar pentru a se finaliza reactia sunt necesare temperaturi de pana la 1000 – 1100C in partea finala a cuptorului. Racirea se face pe baza de aer in schimbatoarele de caldura. Fluxul de gaz in cuptorul de var este de aprox. 1000 Nm3/t (gaz uscat) de celuloza, iar energia utilizata este de aprox. 1,5 – 1,8 GJ/t de celuloza. Principalele emisii in aer din cuptorul de var sunt dioxidul de sulf, oxidul de azot, compusii de sulf redus (TRS) si pulberile. Emisiile tipice in aer de la cuptorul de var sunt aratate in tabelul 2.13.

Tabelul 2.13: Emisiile tipice in aer de la cuptorul de var [SEPA report 4008, 1992]; Valorile ridicate de SO2, cand se ard gaze non-condensabile, sunt cauzate de faptul ca pentru a capta sulful, capacitatea cuptorului de var deseori nu este suficient daca tot aerul cu continut de TRS este tratat in cuptorul de var. Emisiile din cuptorul de var intr-o fabrica de celuloza sunt afectate in principal de timpul de retentie a substantelo solide, zona de contact a gazului, tipul de combustibil si temperatura. Emisiile de SO2 Emisiile de sulf de la cuptorul de var se datoreaza sulfului din combustibil si gazelor ur