Raakavedenkäytön vähentäminen Tainionkosken tehdasyksikössä

Abstract

Tämä diplomityö on tehty Stora Enson Imatran tehtaille. Työ koostuu kirjallisesta ja soveltavasta osuudesta. Kirjallisuusosuudessa käsitellään vedenkäyttöä sellutehtaalla, paperikoneella ja kartonkikoneella sekä vesien laatuvaatimuksia, käsittelymenetelmiä ja vastuullista käyttämistä. Kokeellisen osuuden tavoitteena on kartoittaa mahdolliset vedensäästökohteet Tainionkosken tehdasyksikön osastoilla. Jotta vedensäästökohteet voidaan paikallistaa, täytyy osastojen vesikierroista muodostaa kaaviot, jotka helpottavat vesikiertojen havainnoimista.

Vedensäästökohteiden sekä mahdollisten säästötoimien paikantamisien perusteella valittiin soveltavaan osioon tarkempaan tarkasteluun yksi tietty vedensäästötoimi Tainionkosken tehdasyksiköstä. Valinnan kriteereiksi määrittyivät toteutettavuus, säästöpotentiaali ja mahdolliset riskit, joiden perusteella diplomityöni tutkimuksen kohteeksi valikoitui sellutehtaan lajittamoiden pesupuristimien laimennusvesien raakavedenkulutus. Soveltavaan osuuteen kuuluu koeajo, jossa näiden laimennusvesien lämpötila-asetuksia nostettiin kahdella celsiusasteella, minkä tavoitteena oli vähentää laimennusvesissä käytettävän raakaveden määrää.

Koeajon tulosten perusteella raakavesikulutusta onnistuttiin laskemaan noin 0,9–3,0 L/s mittausdatan tarkastelun aikavälistä ja rajaamisesta riippuen. Näin ollen vuorokaudessa on mahdollista saavuttaa noin 80–260 m3 raakavesisäästö ja puolessa vuodessa noin 14 100–46 700 m3raakavesisäästö olettaen, että säästö raakavesikulutuksessa pysyy vakiona. Koeajon tuloksissa on melko suurta hajontaa, joka voi olla seuraamusta vaihtelevasta ja epävarmasta ajotilanteesta sellutehtaalla, epätarkoista mittauksista sekä raakavedenkulutuksen heittelystä muualla sellutehtaalla koeajon aikana.

Tulevaisuudessa vastaavia koeajoja voi toteuttaa vielä korkeammilla laimennusvesien lämpötiloilla, jolloin on mahdollista saavuttaa suuremmat säästöt raakavesikulutuksessa. Korkeampia lämpötilanostoja varten on hyvä selvittää tarkemmin sellumassojen lämpötiloille maksimiarvot, johon ne voidaan nostaa ilman, että kartonki- ja paperikoneen prosesseihin aiheutuu ongelmia. Tulevilla koeajoilla on mahdollista saada tarkempia tuloksia, kun pesupuristimien laimennusvesien raakavesivirtauksille asennetaan omat virtausmittarit.

This master’s thesis was made in co-operation with Stora Enso Imatra Mills. The thesis consists of literature section and applied section. The water processes, quality demands, responsible usage, treatment methods and technologies in pulp mills, paper machines and board machines are discussed in literature section. The purpose of the applied section is to determine water saving opportunities in the departments of Tainionkoski mill. In order to locate water saving targets in different departments at Tainionkoski it was necessary to first form clear and understandable diagrams of the mill’s water circulations.

After locating water saving targets and evaluating different saving measures one specific water saving target was chosen for more examination. The target was chosen by certain criteria, which were possibility of implementation, saving potential and risks. Based on these preconditions the raw water consumption in dilution waters of the washing presses in pulp mill was selected to be studied more closely. A trial is one part of the applied section in this thesis. In this trial the temperatures of the dilution waters in washing presses were risen by two Celsius. The hypothesis is that by increasing these temperatures the raw water usages in dilutions waters decreases.

Based on the accomplished trial the raw water saving was about 0,9-3,0 L/s based on the selected timeline, in which the measurements were collected. This means that in a day the raw water saving would be about 80-260 m3 and in a half a year about 14 100-46 700 m3 assuming that the quantity of the raw water saving remains constant. There was some deviation in trial results, which can be result from the variation and uncertainty in production situation in pulp mill, inaccurate measurements, and variation of the raw water flows in screen rooms during the trial.

In the future similar trials with even higher dilution water temperatures can be accomplished, which also means that there is possibility to achieve even bigger raw water savings. It would be beneficial to investigate what is the maximum temperature for the pulp masses in which the paper and board machines are not disturbed. In future trials it would also be useful to add own flow meters for each raw water flow in dilution waters of washing presses for more accurate results.