Filtracja Pulpy Makulatury: Procesy i Technologie
- Szczegóły
Starożytne cywilizacje wykorzystywały papirus oraz pergamin do utrwalania ważnych informacji. Wiedza o technologii produkcji dotarła do świata arabskiego, a następnie rozprzestrzeniła się w Europie. Produkcja papieru zaczyna się od odpowiedniego doboru surowca.
Rodzaje papieru dzielimy przede wszystkim według zastosowania i struktury. Codzienne otoczenie wypełniają wyroby celulozowe ułatwiające organizację pracy i utrzymanie czystości. Biura wykorzystują ryzy papieru kserograficznego, koperty oraz teczki do archiwizacji dokumentacji. W przestrzeni domowej dominują ręczniki papierowe, chusteczki oraz kartonowe pudełka na żywność. Wyroby te powstają w wyniku precyzyjnych procesów technologicznych dostosowanych do konkretnych potrzeb użytkowników. Sektor transportowy polega na papierowych biletach, etykietach logistycznych oraz mapach ułatwiających nawigację w terenie. Media tradycyjne nadal wykorzystują ten surowiec jako fundament dla gazet, czasopism i książek.
Surowce do produkcji papieru są coraz powszechniej selekcjonowane pod kątem wpływu na środowisko. Produkcja papieru dzieli się na kilka etapów, z których każdy ma wpływ na jakość końcowego produktu. W branży papierniczej przyjęte jest również wyraźne rozróżnienie pomiędzy gotowymi produktami a materiałami do dalszego przetwarzania. Gotowe wyroby to zeszyty, książki, torby, kartony itp. Przetwory papiernicze są to półprodukty, np. rolki papieru, arkusze, bobiny, które trafiają do dalszej obróbki. To również komponenty wykorzystywane do produkcji opakowań, etykiet czy elementów technicznych.
Recykling Makulatury i Jego Wpływ na Środowisko
Ponowne wykorzystanie włókien celulozowych redukuje negatywny wpływ przemysłu na środowisko naturalne. Systemy odzysku pozwalają na wielokrotne przetwarzanie makulatury, co zmniejsza zapotrzebowanie na świeżą miazgę drzewną. Proces recyklingu wymaga mniejszej ilości wody i energii w porównaniu do produkcji pierwotnej. Dzięki segregacji odpadów możliwe jest utrzymanie obiegu zamkniętego w gospodarce surowcowej. Przetworzone włókna znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie liczy się dbałość o naturę i ekonomia produkcji. Nowoczesne technologie pozwalają uzyskać parametry techniczne zbliżone do materiałów wykonanych z surowców pierwotnych.
Technologie Przetwarzania Makulatury
Do produkcji papieru przemysł papierniczy potrzebuje ogromnych ilości wody. Jedynie dzięki suspensji celulozowo-wodnej papier uzyskuje swoją równomierną strukturę. Zarówno do przeróbki włókien pierwotnych, takich jak drewno czy celuloza, jak również do odzyskiwania makulatury potrzebna jest duża ilość wody. Generuje to ogromne ilości ścieków. Dlatego dekanter jest niezbędny w uzdatnianiu ścieków procesowych. Zużycie wody przy odzyskiwaniu makulatury jest z reguły mniejsze niż przy produkcji nowego papieru. Mimo to powstają łącznie znaczne ilości ścieków. Głównym problemem jest „deinking“, czyli proces odbarwiania makulatury. Zadrukowana makulatura sprawia, że w ściekach gromadzą się szczególne pozostałości. Dekanter je usuwa.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
Produkcja papieru zalicza się do procesów produkcyjnych wymagających największej ilości wody. W zależności od żądanej jakości papieru konieczne jest dodanie innych substancji chemicznych, np. wybielaczy, farb i pigmentów. Aby umożliwić ponowne wykorzystanie substancji chemicznych i pigmentów, producenci odzyskują je ze ścieków. Dzięki temu przemysł papierniczy znacznie obniża koszty.
W celu zmniejszenia negatywnego wpływu na środowisko zazwyczaj wykorzystywano biologiczne oczyszczalnie ścieków. Odwadnianie osadu pierwotnego i nadmiarowego zapewnia wiele korzyści. Z jednej strony zmniejszona objętość osadu zmniejsza koszty transportu.
Przykład Nowoczesnej Instalacji Recyklingu Odpadów
W artykule przedstawiono konstrukcję i działanie polskiego zakładu recyklingu odpadów opakowaniowych należącego do firmy GreenTech Polska. Zakład prowadzi na skalę przemysłową obróbkę chemiczną i termiczną odpadów tworzyw sztucznych z grupy poliolefin w ramach szczególnego rodzaju niekatalitycznego krakingu termicznego, zwanego w niniejszym dokumencie depolimeryzacją niekatalityczną (degradacyjną). Głównym celem działalności zakładu jest mechaniczno-chemiczne przetwarzanie odpadów pochodzących z obiektów selektywnej zbiórki odpadów oraz obiektów poprodukcyjnych. Instalacja przystosowana jest do przyjmowania i przetwarzania odpadów w ilości do 50 ton/dobę. Część tego strumienia masy stanowią odpady sortowane mechanicznie na etapie sortowania. Reszta (około 20 do 30 ton dziennie) jest wprowadzana do układu depolimeryzacji degradacyjnej.
Odpady dowożone są do zakładu transportem drogowym; są rejestrowane, ważone i rozładowywane na terenie magazynu. Odpady dostarczane są w formie bel sześciennych lub prostokątnych o maksymalnych wymiarach 1200×1100×750 mm i wadze od 200 do 700 kg. Odpady mogą być dostarczane także w formie sypkiej masy o gęstości nasypowej od 40 do 60 kg/m3. Powierzchnia magazynowa umożliwia magazynowanie surowca przez tydzień pracy układu technologicznego. Odpady są następnie systematycznie pobierane z magazynu i transportowane wózkiem widłowym lub ręcznie do sąsiedniego pomieszczenia, gdzie podawane są na linię sortującą.
Posortowane i ostatecznie rozdrobnione odpady kierowane są do pierwszego z dwóch stalowych silosów buforowych o pojemności 340 m3. Odpadami są opakowania i inne wyroby z tworzyw sztucznych, których głównym składnikiem jest jeden z trzech syntetycznych polimerów z grupy poliolefin: polipropylen, polietylen i polistyren. Tutaj, w procesie homogenizacji i chłodzenia, zmniejsza się objętość odpadów, a zawartość wody zmniejsza się do ≤10%. Po opuszczeniu granulatora odpady kierowane są do kolejnego zbiornika stalowego: silosu na surowiec suchy o pojemności 540 m3.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Linia sortownicza wyposażona jest w pomocniczy układ odpylania, na który składa się zespół filtrujący oraz układ rurociągów i kształtek łączących filtr z wybranymi urządzeniami linii, na których pojawia się pył. Powietrze z cząsteczkami pyłu (aerozol) zasysane jest przez zakładki zamontowane nad urządzeniami, skąd pod wpływem podciśnienia wytwarzanego przez wentylator przepływa rurociągami do filtra. Maksymalna teoretyczna wydajność linii sortującej, czyli zdolność sortowania odpadów, wynosi około 80 m3/h, czyli 4000 kg/h. Tym samym minimalna sumaryczna wydajność linii sortującej w przeliczeniu na wyprodukowany surowiec wynosi co najmniej 2000 kg/h.
Technologia Depolimeryzacji
W procesie chemicznego przetwarzania odpadów poprzez niekatalityczny kraking termiczny i wieloetapowe upłynnianie strumienia par oraz schładzanie powstałych w nich cieczy, sprawa usunięcia zanieczyszczeń została pomyślnie rozwiązana. Zastosowane urządzenia i wykorzystywane technologie są częściowo chronione patentami na wynalazki. Zaletą rozwiązania jest to, że w procesie nie stosuje się katalizatora. Dzięki temu nie dochodzi do erozji ścianek rurociągów czy innych urządzeń, w tym wirników i uszczelnień pomp. Nie ma również problemu utylizacji zużytego katalizatora. Teoretyczna maksymalna wydajność systemu wynosi 1500 kg/h.
Rozdrobniony surowiec transportowany jest z silosu surowca suchego za pomocą przenośnika taśmowego. Następnie, przechodząc przez elektryczny zespół wibracyjny, podawany jest na system karuzelowy złożony z czterech przenośników ślimakowych rozprowadzających materiał poziomo i dostarczających go grawitacyjnie do systemów napełniająco-załadowczych połączonych z zespołami pras ślimakowych. Prasy ślimakowe podają surowiec do zbiornika reaktora i ekstraktora w postaci sprasowanej masy tworzyw sztucznych o kształcie walca (efekt przetłaczania masy przez króćce załadowcze). Jednocześnie masa odcina wnętrze aparatu od otoczenia. Surowiec może być także dostarczany na drodze pomiędzy ekstraktorem a reaktorem w postaci ciekłego roztworu poliolefin (produktu homogenizacji) przygotowanego wcześniej w ekstraktorze.
Tektura Falista - Przykład Zastosowania Recyklingu w Praktyce
Tektura falista to materiał powszechnie stosowany w opakowaniach. Charakteryzuje się lekkością, wytrzymałością i wysoką odpornością na uszkodzenia mechaniczne. Najczęściej spotykamy ją pod postacią pudeł kartonowych, które chronią towary podczas transportu oraz magazynowania. Podstawowym surowcem wykorzystywanym w produkcji tektury może być drewno, pozyskiwane z lasów gospodarczych. Selektywna wycinka: Drzewa wycina się w sposób kontrolowany, by zachować równowagę ekosystemu oraz zapewnić dostateczną ilość surowca. Zwykle wykorzystuje się drewno drzew iglastych, np. sosnowych, które zawiera długie włókna celulozowe. Drugim, równie ważnym surowcem jest makulatura - stare gazety, kartony, ulotki czy pudełka z recyklingu.
Makulatura przed dalszą obróbką jest sortowana i oczyszczana z zanieczyszczeń (plastiku, metalu, kleju). W przypadku drewna, pierwszym etapem jest usunięcie kory, a następnie rozdrobnienie pni na zrębki. Zrębki trafiają do specjalnych kadzi, gdzie są gotowane w roztworze chemicznym (najczęściej siarczanowym), aby oddzielić celulozę od ligniny i żywic. Makulaturę najpierw rozdrabnia się w wodzie, tworząc zawiesinę włókien. Następnie poddaje się ją procesom odbarwiania, filtrowania i oczyszczania z drobnych zanieczyszczeń. W efekcie powstaje masa podobna do tej z drewna, lecz bazująca na wtórnych włóknach celulozowych.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
Gotową masę włóknistą, niezależnie od jej pochodzenia, rozcieńcza się wodą i formuje w cienkie warstwy na siatce papierniczej. Formowanie maty włóknistej: Mieszanina wody i włókien rozprowadzana jest na ruchomej taśmie siatkowej. Nawijanie: Suchy, gotowy papier zwijany jest w duże role. Ten papier może być wykorzystany jako warstwa płaska (tzw. liner) lub ulec dalszej obróbce, aby stać się warstwą pofalowaną.
Aby uzyskać charakterystyczną strukturę tektury falistej, konieczne jest sfalowanie jednej z warstw papieru. Nawilżaniu i podgrzewaniu papieru: Specjalne walce kształtujące wygniatają w papierze regularne fale. Łączeniu warstw: Pofalowana warstwa (fluting) jest łączona z jedną lub dwiema warstwami płaskimi (linerami). Po połączeniu warstw tektura trafia na odcinki suszące, gdzie usuwa się nadmiar wilgoci. Następnie docina się ją na arkusze o pożądanych wymiarach.
Współczesne zakłady produkcji tektury falistej korzystają z zaawansowanych systemów kontroli jakości. Gramatura i grubość tektury: Czy odpowiadają specyfikacji zamówienia. Wytrzymałość na zgniatanie: Tektura powinna być odporna na obciążenia, np. podczas składowania w stosach.
Tektura falista to dziś jeden z najpopularniejszych materiałów opakowaniowych. Dzięki swojej strukturze i użyciu ekologicznych surowców doskonale wpisuje się w ideę gospodarki o obiegu zamkniętym. Wykorzystywana do produkcji pudeł, kartonów czy przekładek, chroni towary i umożliwia ich bezpieczny transport. Proces powstawania tektury falistej jest wieloetapowy i obejmuje zarówno pozyskanie surowców - drewna z lasów i makulatury - jak i skomplikowane procesy wytwarzania masy włóknistej, formowania papieru, falowania oraz łączenia warstw.
tags: #filtracja #pulpy #makulatury #procesy #i #technologie
