Optimering av slamavvattning vid pappersbruk

Sammanfattning: Massa- och pappersindustrier generar stora mängder processvatten som bildar biprodukten slam vid rening. Vid bioreningen på Smurfit Kappa bildas två slam, fiberslam samt biologiskt slam. Slamavvattningsprocessen är en av de mest kostsamma processerna i hela vattenreningsprocessen då det krävs kemikalier som är kostsamma samt stora mängder energi för att uppnå önskad torrhalt. Den önskvärda torrsubstanshalten efter slamavvattningsprocessen ligger runt 30-35% där polymer samt FeSO4 (järnsulfat) används för att effektivisera avvattningsprocessen. Polymer är ett flockningsmedel som bidrar till att de fasta partiklarna bildar flockar och därav kan vätskan avlägsnas lättare. FeSO4 hjälper till med borttagningen av fosfat i slamblandningen samt motverkar bildningen av H2S i slamavvattningslokaler samtidigt som den har en liten effekt på slamavvattningsförmågan. Ett av syftena i detta examensarbete var att undersöka de optimala kemikaliedoseringarna för att uppnå önskad torrsubstanshalt för slammet. Fiberslammet kan uppnå en högre torrhalt än vad det biologiska slammet kan och därav tillsätts fiberslam till slamavvattningsprocessen med det biologiska slammet för att uppnå en högre slutlig torrsubstanshalt. Förhållandet mellan dessa två olika sorters slam varierar, vilket undersöktes i detta arbete, dvs. vilket förhållande som var mest optimalt för att uppnå den önskvärda torrsubstanshalten. Sista steget i slamavvattningsprocessen bestod utav skruvpressen där den slutliga torrhalten uppnås. Undersökningar för att se om torrsubstanshalten som avläses från datorprogrammet DCS överensstämmer med torrhalten i skruvpressen vid provtagning genomfördes. Dessutom undersöktes samband mellan slamnivån i försedimenteringen och fiberslamkoncentrationen. Resultaten från studien visar att då det rådde låg konduktivitet i ingående processvatten bör polymerdoseringen inte vara mindre än 0,04 g/l då järnsulfatdoseringen är över 0,4 g/l samt inte under 0,075 g/l om järnsulfatdoseringen dras ner till 0,4 g/l eller mindre. Järnsulfatdoseringen bör ej vara under 0,35 g/l då det är låg konduktivitet, eller under förhållanden då det råder hög konduktivitet under en kort period. Studien visar också att det under längre perioder med hög konduktivitet inte med säkerhet går att fastställa någon optimal polymerdosering eller järnsulfatdosering. Samma slutsats kan dras gällande slamflödesförhållandet under hög konduktivitet i längre perioder och vid låg konduktivitet och hög konduktivitet under korta perioder. För att med säkerhet kunna dra slutsats krävs det att testkörningar utförs under stabila förhållanden samt under längre tidsperioder. Sambandet mellan fiberslamkoncentrationen i försedimenteringen och slamnivån i försedimenteringen visar att ändring av slamnivån i försedimenteringen ger en förskjutning av ändring av fiberslamkoncentrationen. Studien visar även att torrsubstanshalten vid provtagning följer värdet som visas i kontrollprogrammet DCS med en skillnad på någon procent.