Vyberte svou zemi/region
Aktuální region:
Czech Republic (CS)
Aktuální region:
Czech Republic (CS)
Čištění odpadních vod je úkol, který vyžaduje značnou míru individuálního přizpůsobení, neboť řešení musí být vytvořeno na míru pro konkrétní papírenský provoz. Spočívá-li výzva v prostorovém omezení a nutnosti zajistit bezpečné vypouštění do povrchových vod, zaručeně správnou odpovědí je návrh zařízení založený na kombinaci inovativní biologické technologie a šroubového kompresoru.
Čištění odpadních vod v papírně lze optimalizovat řadou způsobů, ale pokud je nezbytné přizpůsobit stávající uspořádání systému a současně respektovat omezení vyplývající z konfigurace závodu, nepochybně to celý úkol komplikuje. Vždy však existuje způsob, jak to úspěšně provést. Tajemství spočívá v nalezení technologického řešení, které nejlépe vyhovuje konkrétním charakteristikám daného provozu. Právě to se podařilo v Lucce v závodě společnosti Toscopaper, která v rámci papírenského průmyslu patří k předním výrobcům vlnité lepenky. Společnost Robuschi v partnerské spolupráci s firmou Italprogetti (která zajistila inženýrskou stránku) dodala technologii čištění odpadních vod a nabídla nejlepší řešení potřeb konkrétního systému z hlediska účinnosti, spolehlivosti a snadné údržby.
Úkol spočíval v zásahu do stávajícího systému, který již nesplňoval rozvojové potřeby papírny. Řešení bylo vyvinuto společností Italprogetti (www.italprogetti.it), která se rozhodla využít technologii dosud uplatňovanou pouze v oblasti čištění komunálních odpadních vod a v tomto případě ji přizpůsobit konkrétním specifikům papírny. Jedná se o technologii MBBR (biofilmový reaktor s nosičem biomasy). „Při tomto druhu biologické úpravy,“ vysvětluje Daniele Bacchi, vedoucí odvětví čištění odpadních vod ve společnosti Italprogetti, „se bakteriální kolonie – schopné čistit vodu rozkladem v ní obsažené organické hmoty – nemohou volně pohybovat ve vodě, ale jsou vázány na speciální plastové prvky, tzv. „nosiče“. Ty jsou pak v reaktoru udržovány v pohybu díky působení provzdušňovacího procesu, jehož úkolem je zajistit prostřednictvím injektáže stlačeného vzduchu systému kyslík nezbytný k čištění. Speciální mříže instalované v biologickém reaktoru brání odnášení nosičů spolu s čištěnou vodou. Takto se předchází riziku ztráty biomasy, a to s výjimkou přebytečné biomasy, která se samovolně uvolňuje z nosičů a následně je odnášena biologickým systémem.“
Výroba hygienického papíru má odlišné požadavky na druh, množství a stupeň slanosti vody než výroba vlnité lepenky. V tomto případě používá firma Italprogetti technologii MBR (membránový bioreaktor). „Tuto metodu testujeme ve významných společnostech v odvětví a výsledky jsou povzbudivé,“ říká Daniele Bacchi.
„U této technologie se biomasa suspenduje pomocí tradičního biologického reaktoru, ale namísto dosazovací nádrže se používají semipermeabilní ultrafiltrační membrány, které oddělují čištěnou vodu od aktivovaného kalu.“ Výsledkem je nejen téměř trojnásobné zvýšení koncentrace aktivovaného kalu, ale také snížené objemy a ultrafiltrovaná koncová voda. „V praxi představuje technologie MBR jak biologický, tak i terciární systém, protože zaručuje biologické čištění spolu s vysoce účinnou závěrečnou filtrací, která může umožňovat dokonce i přímou recyklaci vody.“ Tento systém je ideální i v případě větší uzavřenosti cyklu; parametry CHSK a slanosti jsou totiž vhodným způsobem ošetřeny a sníženy – „prvního je dosaženo recyklací vody bez zvýšení úrovně CHSK ve výrobním cyklu, zatímco cíle dalšího zvýšení uzavřenosti bez vlivu na slanost (která se obecně zvyšuje během strojního cyklu, který cyklus uzavírá) je dosaženo pomocí systému MBR s následnou reverzní osmózou, což umožňuje recyklaci vody, i když mají oba parametry velmi nízké hodnoty.“
„Modernizovali jsme stávající proces předúpravy vody a použili jsme biologické řešení, které odpovídá potřebám papírny, čímž jsme vytvořili nový, účinný systém,“ říká Daniele Bacchi, vedoucí odvětví čištění odpadních vod ve společnosti Italprogetti.
„Je to rozhodně důležitý aspekt, zvláště v papírenském průmyslu, kde tradiční procesy s aktivovaným kalem se sedimenterem vytvářejí kalové vločky, které jsou obzvláště lehké, a proto se špatně usazují. Je zde značné riziko, že biomasa bude transportována dál spolu s čištěnou vodou. „V těchto podmínkách zajišťuje použití technologie MBR (i v případě provozních problémů, chybného dávkování apod.) přetrvání bakterií v nádrži, a tím i obnovu systému, opětovné vytvoření optimálních podmínek v krátké době a dvojnásobné či trojnásobné snížení příslušných objemů ve srovnání s tradiční technologií.“
A to není vše. Tento druh odpadních vod také vykazoval určité odlišnosti: vysokou vstupní CHSK, vysoký podíl organických látek se špatnou biologickou rozložitelností a vysokou koncentraci vápníku. „Tyto potřeby vyžadovaly nejen systém MBBR, ale také uplatnění dalších technologických řešení, která by zabránila tomu, aby významná, špatně biologicky rozložitelná frakce znehodnocovala CHSK na výstupu a která by zabránila padání vápníku na nosiče, což by omezilo jejich účinnost.“ V rámci řešení tohoto problému byl poslední ze tří sériově instalovaných reaktorů MBBR předán recyklaci aktivovaného kalu. „Takto se podařilo udržet pod kontrolou špatně biologicky rozložitelnou frakci CHSK, zatímco úroveň vápníku byla řízena pečlivým sledováním pH v reaktorech a dávkováním produktu, který zabraňuje jeho pádu.“
Výsledkem je systém o denní kapacitě 1 000 m³, přičemž CHSK dosahuje úrovně cca 4 500 mg/l na vstupu a 80–100 mg/l na výstupu, což je výrazně pod mezní hodnotou pro povolení vypouštění do povrchových vod (160 mg/l).
Řešení společnosti Italprogetti také splňuje další specifické potřeby společnosti Toscopaper. Kromě nutnosti zvolit technologii, která obecně snižuje objemy, patřily ke specifickým rysům tohoto zásahu velmi omezené prostorové možnosti. Jak vysvětluje Bacchi: „Proto jsme potřebovali řešení s velmi vysokými reaktory – více než 8 metrů – u nichž by tradiční technologie, jako jsou Rootsova dmychadla, byly extrémně energeticky nehospodárné. Nakonec jsme se rozhodli pro dvě kompresorové jednotky WS 85/3P z řady Robuschi ROBOX SCREW Low Pressure, které nám díky zvýšené účinnosti umožnily omezit energetickou náročnost, a tím dosáhnout příznivých provozních nákladů systému. Každá z kompresorových jednotek pracuje s tlakovou úrovní 880 mbar a při maximálním pracovním zatížení poskytuje výkon 1 994 Nm³/h.“ Kompresory Robuschi jsou bezolejové a zaručují provoz, který je ještě šetrnější k životnímu prostředí (certifikace třídy 0 dle normy ISO 8573-1); jejich minimální zvukové emise zajišťují tichý provoz díky vysoce účinné vnitřní kompresi, tlumičům hluku a nejnovějším protihlukovým skříním, jejichž jednoduché a robustní provedení umožňuje snadný servis.
Jedním z důvodů, proč je tato technická volba pro modernizaci stávajícího systému ideální, je její schopnost zlepšit a zjednodušit řízení systému a snížit spotřebu energie – tento cíl zdůrazňuje i Bacchi. „Proto jsme ve spolupráci se společností Robuschi zavedli monitorování kompresorů. Společnost dokázala změnit prvotní uspořádání a upravit řemenice a řemeny kompresorů tak, aby optimalizovala jejich životnost, údržbu, a především spotřebu energie.“ Jak vysvětluje technik, kompresor Robuschi je šroubové řešení, nikoli tradiční Rootsovo dmychadlo, a „zaručuje stálý průtok vzduchu. Navíc je zde invertor, který podle koncentrace rozpuštěného kyslíku v nádrži reguluje rychlost dmychadla – díky tomu dávkuje jen nezbytně nutné množství vzduchu, udržuje rozpuštěný kyslík na optimální úrovni a současně snižuje spotřebu energie. Šroubový kompresor také umožňuje vyšší hodnoty dodacího tlaku než řešení využívající Rootsovo dmychadlo, a je proto nejlepší volbou pro vertikálně konstruované systémy a lze jej snadno upravit tak, aby zvládal špičkový výkon. Nejzajímavějším aspektem však je, že zejména při značné výšce lze v závislosti na pracovních podmínkách snížit energetické ztráty o cca 15–20 % oproti tradičním řešením.“ Tato významná výhoda pomáhá zajistit rychlou návratnost investice do systému.
Inovativní systém čištění odpadních vod zavedený firmou Toscopaper úspěšně funguje od roku 2013 a spolupráce s jeho dodavateli pokračuje formou nepřetržité asistenční služby. Každých 15 dní probíhá kontrola systému a měří se jeho nejdůležitější funkce – pracovníci obsluhy přicházejí přímo do závodu, aby osobně ověřili, zda jsou splněny všechny parametry. K dispozici je ale také systém pro dálkové sledování.
Jak vám můžeme pomoci?