Utvärdering av kloratutsläpp i samband med växlingar mellan TCF- och ECF-blekning – En studie vid SCA Östrands massafabrik

Detta är en Uppsats för yrkesexamina på grundnivå från KTH/Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH)

Författare: Linn Granbom; [2021]

Nyckelord: ECF; TCF; Klorat; Klordioxid; Reduktionsgrad;

Sammanfattning: SCA Massa, Östrands massafabrik har två produktionslinjer, fiberlinjen som tillverkar NBSK (blekt barrsulfatmassa) och CTMP-linjen som tillverkar CTMP (kemisk termomekanisk massa). Massaindustrin har trotts övergången från klorblekning till klordioxidblekning fortfarande en påtaglig miljöpåverkan, då tillverkningsprocessen medför både restavfall och förorenade utsläpp. Barrsulfatmassan bleks antingen med ECF (Elemental Chlorine Free) eller TCF (Total Chlorine Free) metoden. Under tillverkningsprocessen av ECF-massa så tillsätts klordioxid som blekkemikalie, vilket leder till att avloppsvattnet som bildas innehåller stora mängder kloratjoner och måste renas innan det släpps ut till recipienten. Under 2014 ansökte SCA om nytt verksamhetstillstånd i Mark- och Miljödomstolen, för att kunna bygga ut Östrands massafabrik och producera upp till 1,1 miljon ton pappersmassa per år. Under 2015 beslutade domstolen om ett nytt tillstånd och för kloratutsläpp sattes ett provisoriskt villkor på 0,5 kg klorat/ ton ECF-massa, som kombinerades med två utredningsnivåer. Utredningsnivå 1 på 0,15 kg klorat/ton ECF-massa och utredningsnivå 2 på 0,05 kg klorat/ton ECF-massa.  Syftet med studien var att undersöka hur det biologiska reningssteget påverkas vid växlingar mellan TCF- och ECF-blekning, och vilka möjligheter det finns att reducera risken för ökade kloratutsläpp. Syftet var också att undersöka om SCA uppfyller det provisoriska villkoret med avseende på utgående mängd klorat per tillverkad ton ECF-massa, och vart SCA ligger i förhållande till utredningsnivå 1 respektive 2. Dygnsmedelvärdesprover har sammanställts och utvärderas för totalt fem månader, från december 2020 till april 2021. Dessa har använts för att undersöka den ingående och utgående mängden klorat från reningen och faktorer som kan påverka reningen. Parametrar som undersökts är pH, temperatur, flöde, syrehalt i kloratsteg A och B och pumpgropen. Stickprover har tagits ur blekeriavloppet, bärarsteg 1A och 1B i samband med växlingar från TCF- till ECF-massa för att undersöka hur kloratsteg A och B påverkas.  Resultatet av undersökningen visade att reningsanläggning har en reduktionsgrad av klorat på ca 89 % i de kloratreducerande stegen, och att reduktionsgraden från bärarsteg 1A till 1B är på ca 31 %. Den största reduktionen av klorat sker i blekerireningen men det sker även en viss reduktion i selektorsteget och de fyra seriekopplade aktivslambassängerna. SCA Östrand ligger som medeltal på ett utsläpp av 0,11 kg klorat/ton ECF-massa. Detta innebär att det provisoriska villkoret på 0,5 (kg klorat/ton ECF-massa) och utredningsnivå 1 på 0,15 (kg klorat/ton ECF-massa) uppnås under den undersökta perioden. SCA Östrand uppfyller inte vid något tillfälle under den undersökta perioden utredningsnivå 2 på 0,05 (kg klorat/ ton ECF- massa). Syrehalten i kloratsteg A och B har en avgörande roll för reduktionen av klorat. Under en tidpunkt uppstod ett handhavande fel på syrgasgivaren och syrehalten reglerades inte till en lägre nivå trotts ECF-massa tillverkning, detta bidrog till högre kloratutsläpp på grund av den minskade reduktionen. I bärarsteg 1A visade det sig att 48 % av mängden klorat i härstammade från pumpgropen. För att minimera risken för ökade kloratutsläpp till recipienten bör inkommande processberört vatten från samlingsavloppet ses över, vilket innebär att kontrollera och minska mängderna klorat till pumpgropen kraftigt. SCA Östrand bör se över breddningen av filtertank 8 som bidrar till ökade mängder klorat till pumpgropen, i samband med klordioxidblekning i blekeriet. För att SCA Östrand ska uppnå utredningskrav 2 måste processinterna åtgärder ses över för att minimera risken att processberört vatten med stora mängder klorat inte passerar kloratsteg A och B i blekerireningen. 

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)