Hylky- ja vesijärjestelmän vaikutus kartongin tuotepuhtauteen

Abstract

Kirjallisuusosassa käsitellään paperi- ja kartonkikoneiden eri vesijärjestelmiä, vedenkäytön vähentämistä ja sen vaikutusta prosessiin. Mikrobiologiaa, mikrobien aiheuttamia prosessiongelmia, mikrobien torjuntaa ja simulointia on myös käsitelty kirjallisuusosassa.

Kokeellisessa osassa laadittiin Kartonkikone 1:n massa- ja vesijärjestelmän mikrobiologisen puhtauden simulointimalli Balas-prosessisimulointiohjelmalla. Kartongin mikrobiologinen puhtaus määritettiin kokonaispesäkelukuna. Kokeellinen osa sisälsi pilot-mittakaavan suodatinkoeajoja, joissa määritettiin tarvittavat erotusparametrit simulointimallille, selvitettiin Dynasand-hiekkasuodattimen soveltuvuus suihkuvesien puhdistukseen, Dynadisc-kiekkosuodattimen käyttökelpoisuus kiertoveden puhdistukseen kiertovesisuodattimena ja hiekkasuodattimien esisuodattimena sekä UV-reaktorin soveltuvuus suodatettujen vesien desifiointiin.

Simulointimallilla tarkasteltiin eri prosessivaihtoehtojen vaikutus kartongin mikrobiologiseen puhtauteen. Suihkuvesien puhdistaminen hiekkasuodattimilla alentaa kokonaispesäkelukua vain vähän. Koneen ajettavuus paranee suihkuputkien roskaryöppyjen ja viiraosan limoittumisen vähenemisen takia. Kiertovesijärjestelmän pelkkä jakaminen hylkyprosessi- ja sakeudensäätövedeksi aiheuttaa kokonaispesäkeluvun kasvun prosessista poistettavien vesien puhdistumisen takia. Kokonaispesäkeluku minimoidaan poistamalla ylimääräinen vesi hylkysaostajan suodoksena. Suodatettua hylkysaostajan suodoksen ja viiraveden seosta käytetään sekä sakeudensäätö- että hylkyprosessivedeksi. Hylkymassalla on dominoiva vaikutus kokonaispesäkelukuun. Suurin vähennys kokonaispesäkeluvussa saadaan estämällä mikrobikasvu hylkymassassa. Tämä voidaan tehdä kuumentamalla hylkymassa 80 °C:n höyryllä.

Suodatuskoeajojen perusteella Dynasand-hiekkasuodattimella voidaan puhdistaa pisaralämmönvaihtimelta saatavaa lämmintä suihkuvettä. Esisuodatettua kiertovettä voidaan puhdistaa Dynasand-hiekkasuodattimella viiran johtotelojen suihkuvedeksi. Dynadisc-kiekkosuodatinta voidaan käyttää hiekkasuodattimen esisuodattimena ja kiertovesisuodattimena. UV-säteily poistaa tehokkaasti mikrobeja suodatetuista vesistä.

TThe literary part concentrates on the broke and white water systems of the board machine, the principles of lower water consumption and the effects of the lower water consumption for the process. Microbiology, the process problems produced by the microbes, the control of the microbes and process simulation are also discussed.

The experimental part of this thesis includes the implementation of the simulation model for the microbiological purity of the long circulation and the white water system of the board machine number one. The microbiological purity was defined as total colony count. The experimental part includes also the pilot-scale filtration trial tests. The aim of the trial tests was to determine the parameters for the simulation model, study the applicability of the Dynasand filter for the cleaning of the shower water and the usability of the Dynadisc filter for cleaning of the circulation water and for prefiltration for the Dynasand filter. The suitability of the uv radiation for the desinfection of the filtrated water was also evaluated.

Different process alternatives were compared using the simulation model. According to the simulation model, the cleaning of the shower waters with sand filters reduces the total colony count only slighly. The runnability will be improved because of the shower water system originated dirt and the sliming of the wire section decreases. By dividing circulation water system in broke handling water and dilution water, the total colony count increases compared to the present process. This is a result of the cleaner purge water. The total colony count will be minimized by discharging the superflows filtrate from the broke thickener. The filtrated wire water and the filtrate mixture are used for broke handling and dilution. Wet broke has a dominant action factor for the total colony count. The maximum reduction in total colony count will be achieved by preventing the expansion of the microbe growth during broke storage. This can be done by heating the wet broke in 80 °C.

According to the trial tests the warm water from the scrubber and the prefiltered circulation water can be filtrated by the Dynasand filter for the shower waters. Dynadisc filter could be used as a prefilter and circulation water filter. Uv radiation removes microbes effectively from the filtrated water.