邵 校,朱維民,王 磊
(1.遠通紙業(yè)(山東)有限公司,棗莊 277014;2.華潤雪花啤酒(中國)有限公司,北京 100005;3.蚌埠凱盛玻璃有限公司,蚌埠 233400)
造紙是中國古代四大發(fā)明之一,有著悠久的歷史,但也一直是高能耗、高污染的行業(yè)。自2005年習總書記第一次提出“綠水青山就是金山銀山”以來,造紙行業(yè)對環(huán)保的重視程度逐步提高。為了減少對樹木的砍伐,很多造紙企業(yè)采用回收廢舊瓦楞紙箱作為生產(chǎn)原料。在回收的廢紙原料中通常含有雜質(zhì),由于制漿除渣設備和流程的局限性,很難將所有雜質(zhì)與纖維完全分離,部分纖維隨各種雜質(zhì)排出,因而造成了浪費。為了提高廢紙原料的利用率,回收后再利用渣漿中的纖維是很好的方法[1]。本企業(yè)的一條制漿生產(chǎn)線建于20世紀90年代,設備生產(chǎn)效率低,渣漿處理系統(tǒng)不完善,存在纖維浪費的現(xiàn)象。本文在分析具體原因后,采取廢渣集中回收、系統(tǒng)化處理再利用的措施,從而達到提高原料利用率和降低纖維單耗的目標[2-3]。
制漿車間的設計日產(chǎn)能為900 t,原料使用國內(nèi)舊瓦楞紙箱(OCC),經(jīng)碎解、除渣、分級、凈化、濃縮、打漿后送造紙車間抄造,制漿工藝流程如圖1所示。
圖1 OCC漿線工藝流程
在制漿過程中各工段的排渣率較高,渣漿中纖維含量高。碎漿工段的排渣率為8%~10%,在排出雜質(zhì)的時候,各種塑料薄膜會包裹著部分纖維被同步排出,經(jīng)檢測渣漿中的纖維含量約為30%左右。碎漿系統(tǒng)排渣現(xiàn)場如圖2所示。
圖2 碎漿系統(tǒng)排渣現(xiàn)場照片
高濃除渣器的排渣進入提渣機時,常因雜質(zhì)內(nèi)含漿較多而出現(xiàn)螺旋堵塞現(xiàn)象,排渣率為0.3%~0.5%,纖維含量約為30%。高濃除渣器排渣情況如圖3所示。
圖3 高濃除渣器排渣照片
低濃除渣器系統(tǒng)的排渣率為2%~3%,長纖五段排出的渣漿中纖維含量約為50%,經(jīng)過壓濾機回收的渣漿如圖4所示。
圖4 壓濾機回收的渣漿照片
輕質(zhì)除渣器系統(tǒng)的排渣率為0.5%~0.8%,纖維含量約為20%。精篩系統(tǒng)和粗篩系統(tǒng)的渣漿進入地溝,隨著地溝白水流失的纖維為0.5%~0.8%。每日的制漿原料用量為900~1000 t,綜合纖維單耗(生產(chǎn)1噸成品紙所需的廢紙用量)達1.2 t。
經(jīng)分析,纖維單耗高的主要原因有以下幾個方面:(1)廢紙原料含水、含渣比例較高,造成處理時存在困難;(2)由于設備處理能力的局限性,在流程設計上無法實現(xiàn)各種雜質(zhì)與纖維之間完全分離;(3)由于纖維回收次數(shù)較多,成漿濕重較低,短纖維濕重<2.8 g,在紙機抄造的過程中纖維流失較多;(4)部分設備的使用年限較長,部分漿池推進器、漿泵存在漏漿的情況,導致地溝內(nèi)白水濃度升高。
(1)對原料進行分類細化,每60 t為一批次,嚴格按比例均勻搭配。(2)增設收集槽,用于回收高濃除渣器系統(tǒng)的排渣,經(jīng)過沉沙溝使纖維與雜質(zhì)分離。(3)將長纖低濃除渣器由五段增加為七段,將六段和七段除渣器的進漿壓力控制在180 kPa、良漿壓力為50 kPa,壓差為130 kPa,尾漿壓力為30 kPa,這樣可以有效地將紙漿中的泥砂與纖維分離,達到降低尾渣中纖維含量的目的。六段和七段除渣器如圖5所示。(4)集中回收粗篩、精篩系統(tǒng)的漿渣進壓濾機處理。(5)地溝白水經(jīng)初沉池沉淀重雜質(zhì),再經(jīng)過格柵機過濾輕雜質(zhì),泵送到沉沙溝二次沉淀,分別通過100目和150目兩道斜網(wǎng)篩過濾,充分回收白水內(nèi)的纖維,過濾后白水濃度由0.20%下降至<0.06%。沉沙溝如圖6所示,斜網(wǎng)過濾效果如圖7所示。
圖5 六段和七段除渣器照片
圖6 沉沙溝照片
圖7 斜網(wǎng)過濾效果照片
(1)分別回收制漿工段的渣漿,集中后進入沉沙溝,設計兩條長40 m、寬0.5 m、高0.6 m的沉沙溝,采用一用一備的方式運行。在底部重雜質(zhì)沉積到溢流出水口時,啟用備用沉沙溝。同時,采用機械方式清理沉積物,達到連續(xù)使用的目的。
(2)在沉沙溝出口加裝格柵機能有效地去除白水中的塑料等輕雜質(zhì)。
(3)斜網(wǎng)一次過濾采用100目斜網(wǎng),以達到漿水分離的效果;二次過濾使用150目斜網(wǎng),能夠更好地回收纖維。斜網(wǎng)支撐采用50 cm×50 cm的格柵板拼裝,方便拆卸和更換。
(4)過濾后的漿料進盤磨處理,盤磨采用2臺Φ450 mm渣漿磨并聯(lián)使用,一用一備,以保證設備連續(xù)運行。渣漿回收工藝流程如圖8所示。
圖8 渣漿回收工藝流程
2019年5月開始,對在改造前后制漿系統(tǒng)各工段的排渣量和原料單耗進行統(tǒng)計。對長纖低濃除砂器五段改七段后,經(jīng)檢測,排出渣漿的平均灰分含量由1月—5月的54.2%上升為6月—12月的76.4%,上升22.2%,這說明在低濃渣漿中的纖維含量下降了22.2%。此期間的渣漿回收量和纖維單耗見表1。由表1可以看出:系統(tǒng)改造后,6月—12月共回收渣漿7500 t,按每噸1200元的市場價,總價值約900萬元。此外,隨著渣漿回收量逐步增加,生產(chǎn)原料消耗呈現(xiàn)下降趨勢,每噸紙的纖維單耗最低降至1.055 t左右。
表1 纖維單耗統(tǒng)計表
針對制漿車間渣漿系統(tǒng)不完善的問題,本企業(yè)采取集中回收再利用的方式,有效地控制了渣漿浪費,降低了進污水廠懸浮物的含量,減輕了污水處理負荷。通過改進降低了生產(chǎn)原料消耗,節(jié)約了原料成本,在提升產(chǎn)品的利潤空間的同時也降低了對環(huán)境的危害。