Опазване на околната среда в целулозно-хартиената промишленост - Федяева О
5.23. Защита на околната среда в целулозно-хартиената промишленост
Целулозно-хартиената промишленост е един от водещите сектори на националната икономика, тъй като Русия разполага с огромни ресурси от дървен материал. Освен това има голяма нужда от продуктите от тази индустрия, както в Русия, така и в чужбина, и това определя голям обем продукти. Продуктите на целулозно-хартиената промишленост са различни видове влакнести полуфабрикати (включително сулфит и сулфатна целулоза), хартия, картон и изделия от тях. Странични продукти в промишлеността: фуражни дрожди, колофон, терпентин, мастни киселини и др.
Производството на целулоза е коренно различно от производството на хартия и представлява химичен процес с доста сложна система за химическо възстановяване. За разлика от тях, производството на хартия е предимно механичен процес с придружаващи физикохимични, главно сорбционни явления. Поради тази разлика, производството на целулоза е основният замърсител на атмосферния въздух и водните тела. Производството на хартия и картон, с редки изключения, не замърсява въздуха, а замърсява водните тела с отпадъчни води, съдържащи предимно суспендирани вещества - фибри и пълнители. В допълнение, целулозно-хартиената фабрика включва когенерация, която изгаря естественото гориво, а също така замърсява атмосферата и водните тела.
По принцип се използват два метода за производство на целулоза - сулфат и сулфит. И в двата случая пулпата, приготвена в периодични или непрекъснати котли, преминава през секциите за измиване и почистване, след това (ако е необходимо) се подлага на избелване с химически реагенти и накрая отива към машините, които произвеждат целулоза на пазара. Въпреки това, реагентите, използвани в двата посочени метода, и начините за връщането им към производството са напълно различни.
При сулфатния метод така наречената бяла луга се използва за готвене на целулоза, която е разтвор на сода каустик и натриев сулфид. След готвене се образува черен ликьор, който съдържа вещества, извлечени от дървото. Той се изпарява и изгаря в котли за регенериране на сода, като същевременно връща натриевите и сярните съединения в производството. Зеленият разтвор, получен в резултат на изгарянето на органични вещества, се превръща в годен за готвене бял разтвор чрез обработка с вар, а самата вар се регенерира чрез калциниране в пещи за регенерация на вар. Технологичните загуби на натрий и сяра се компенсират чрез добавяне на натриев сулфат към черния разтвор преди изгарянето му.
При сулфитния метод за целулоза се използва сярна киселина и нейните соли. Отработеният ликьор по правило не се изгаря, а се преработва.
Предприятията от дърводобивната промишленост представляват важен източник на замърсяване на въздуха. Емисиите на замърсители в атмосферата в цялата индустрия се изчисляват в хиляди тонове. Най-често срещаните замърсители в индустрията са твърди вещества, въглероден окис, серен диоксид, азотни оксиди, толуен, сероводород, ацетон, ксилол, бутил.
Най-замърсеният въздух са предприятията, които произвеждат целулоза по сулфатния метод, който има най-голям потенциал за производство на полуфабрикати за производство на различни видове хартия за технически цели и картон и който в момента е преобладаващ.
Основната причина за отделянето на вредни газови съединения при този метод на производство на целулоза е използването на натриев сулфид в технологичния процес, което води до образуването на съдържащи сяра съединения: сероводород, метилмеркаптан, диметилсулфид, диметил дисулфид.
Газове, съдържащи сярни съединения, се генерират в много области на производство. Сред тях е необходимо, на първо място, да се посочи котел за регенериране на сода, в който се изгаря черен ликьор - вторичен продукт, образуван в резултат на целулоза. В допълнение към изброените съединения, съдържащи сяра, отпадъчните газове на блока за регенериране съдържат сяра и серни анхидриди.
Следващият най-голям източник на замърсяване е цехът за самоизготвяне и миене, където пулпата се готви и измива. След това идва цехът за изпаряване и производството на странични продукти: терпентин, висок колофон, колче, флотационно масло и т.н.
И накрая, всички тези съединения, които са част от така наречения „сулфатен букет от миризма“, се отделят чрез течове от по-голям брой апарати, резервоари, контейнери, използвани за обработка и съхранение на бели, черни, зелени, ликьори. Тези връзки се изпускат в атмосферата през вентилационните тръби. Основните източници на замърсяване на въздуха с прах (аерозоли) са котлите за оползотворяване на сода, с отработените газове, от които 1,5-3,0 тона прах, състоящ се предимно от натриев сулфат, се отвеждат от пещите на час, а пещите за оползотворяване на вар - от който заедно с газовете отвежда 0, 5-1,0 тона прах на час.
Производството на сулфит-целулоза замърсява атмосферата значително по-малко от производството на сулфат-целулоза, но се характеризира с по-интензивно замърсяване на водните тела. Основният замърсител на въздуха при сулфитния метод за производство на целулоза е серен диоксид, който се използва за приготвянето на киселина за готвене и в определени количества може да се отделя в атмосферата по време на продухване и продухване в дигенератора. В допълнение, сярният диоксид навлиза в атмосферата с "опашния" газ от кули или апарати за приготвяне на киселина за готвене.
Процесите на избелване както на сулфит, така и на сулфатна пулпа са свързани със замърсяването на въздуха. Причината за замърсяването на въздуха е използването на хлорен газ и хлорен диоксид за избелване на целулоза. Освен това при производството на хлор и хлорен диоксид се получават такива токсични съединения като хлороводород, живачни пари, серен диоксид, алкални аерозоли. Хлорът и хлорният диоксид, както и техните други вредни спътници, обикновено се намират във вентилационните емисии.