Blekeriseminarium, dagens teknik och framtida lösningar

Den 8 december 1977 arrangerade Institutet för Vatten- och Luftvårdsforskning (IVL) och Svenska Träforskningsinstitutet (STFI) en informations- och seminariedag om utsläpp från blekerier.

I sitt öppningsanförande påpekade Lars-Henrik Forssblad att skogsindustrins miljövårdsåtgärder under den senaste femårsperioden har inneburit en avsevärd reduktion av den totala mängden utsläpp till vatten och luft. Det största miljövårdsproblemet ut­görs numera av blekeriutsläppen, och eftersom Sverige även framdeles kom­mer att tillverka blekt kemisk massa är det nödvändigt att finna åtgärder att minska dessa utsläpp. Åtgärderna får dock inte forceras fram utan att vara teoretiskt underbyggda, och där­för är en fortsatt forskning på områ­det nödvändig.

 

Klorid i återvinningssystem

Presentationen av det nu avslutade SSVL-projektet “Klorid i återvinnings­system”, inleddes med ett översiktsfö­redrag av Hans Norrström, IVL, som konstaterade att skogsindustrins sats­ning för att minska utsläppen har lett till alltmer slutna system. Samtidigt tillförs klorider till fabriken med ved, processvatten och kemikalier, vilket innebär att kloridhalten i systemet ökar. Detta problem, liksom de problem som hänger samman med möjligheterna att minska blekeriut­släppen genom partiell eller total åter­föring av blekeriavlopp till återvin­ningssystemet, utgjorde förutsättning­arna för projektet “Klorid i återvin­ningssystem”, vars målsättning därför blev

·          att studera kloridbalanser i sulfat­fabriken vid ökad systemslutning

·          att studera därvid uppkomna pro­blem rörande korrosion

·          att karakterisera resterande avlopp från blekeriet

I föredraget presenterades några re­sultat från projektets karteringsarbete för att visa hur blekeriavloppens inne­håll av färg och BOD fördelade sig mellan de olika blekeristegen i sven­ska blekerier. En utredning över blekeriavloppens klorhalt, mätt både som total klor och som organiskt bun­den klor, visade att halten kan sänkas högst påtagligt genom en kombination av kokning till lägre kappatal och en ökad andel klordioxid i förblekning­en. Ytterligare förbättringar kan er­hållas om blekningen inleds med ett syrgassteg.

Några olika alternativ att åtgärda blekeriavloppen diskuterades, av vilka SRP-systemet (Salt Recovery Process) speciellt framhölls. Enligt detta återförs det totala blekeriavloppet till so­dapannan och förbränns, varefter NaCl selektivt stöts ut från vitluten.

De problem som uppstår när klorid­halten i systemet höjs och vilka kloridnivåer som kan bli aktuella redovi­sades av Björn Warnqvist, STFI. Han ansåg att kloridhalter under 10 g/L i vitluten sannolikt kan accepteras utan åtgärder. Vid högre halt börjar dock problem såsom korrosion i sodapan­nan, lägre sodapannkapacitet och ojämnt smältaflöde att göra sig gäl­lande. Vid mycket hög kloridhalt för­svåras dessutom delignifieringen un­der koket. Av de olika system som fö­reslagits för kloridutstötning kan, vid låga nivåer på kloridtillförseln, en klorvätskeskrubber för sodapannans rökgaser användas. Vid höga tillför­selnivåer, såsom blir fallet vid åter­föring av blekeriavlopp, måste dock kloridutstötning av typ vitlutsindunst­ning tillgripas. Trots detta kommer vitluten att innehålla minst 10 g/L klorid.

De konsekvenser som förhöjd klo­ridhalt kan medföra i form av korro­sion i fabrikens olika delar belystes av Per-Erik Ahlers, Oy Keskuslabora­torio Centrallaboratorium AB (KCL). Värst utsatt är blekeriet, där systemslutning leder till höjning av tempera­tur och kloridhalt, samtidigt som pH-värdet sjunker. Dessa förhållanden, liksom en ökad användning av klor­dioxid, ställer höga krav på materia­lets beständighet. En möjlighet att möta dylika krav är att i blekeriet ge­nomgående använda t ex titanbekläd­nad. Genom laboratorieförsök har man kunnat visa att kloridhalten i smältan kan påverka korrosionsför­loppet i sodapannan. Ett samband konstaterades mellan smältans smält­punktsminimum och maximala kor­rosionshastigheten för såväl kolstål som rostfritt stål.

Presentationen av projektet avsluta­des med att Stig Larson, Iggesund redogjorde för de slutsatser och rekom­mendationer som projektet lett fram till. Han framhöll att den satsning som nu genomförs vid Great Lakes Paper Co i Thunder Ray, Kanada (återföring av blekeriavloppet och kloridutstötning enligt SRP-systemet) med tanke på de negativa konsekven­ser som kan uppstå vid en förhöjd kloridhalt av den storleksordning det här är fråga om, måste betecknas som våghalsig. Någon slutlig bedömning av systemet kan dock inte göras förrän om några år.

Av alternativa möjligheter att åt­gärda blekeriavloppen framhölls att en långt driven delignifiering under koket, kombinerad med ett syrgas­steg, bidrar till att minska behovet av klorhaltiga blekkemikalier. Kloridhal­ten kan även minskas genom en ökad användning av klordioxid. Miljöfarli­ga blekeriavlopp kan destrueras an­tingen genom externa åtgärder eller internt genom koncentrering och för­bränning antingen separat eller genom återföring till sodapannan. Det sista alternativet kan dock ge upphov till problem vad gäller såväl kemikalie­återvinning som massalinje.

 

Miljövänlig tillverkning av blekt cellulosa

Detta projekt, som startade i maj 1976, har hittills drivits som förpro­jekt till ett tänkt större projekt, vars program kommer att presenteras för SCPF:s styrelse under 1978. Prelimi­närt har projektet delats in i fyra delprojekt: Yttre miljö, Tillämpad tek­nik, Ny teknik och Arbetsmiljö. Av dessa har de två förstnämnda bear­betats inom förprojektet.

De fyra föredrag som därpå presen­terades med anknytning till projektet utgjorde en god sammanfattning av vårt nuvarande vetande vad avser blekeriavlutars kemi och miljöeffekter. Bengt Lindgren, STFI inledde med att diskutera de kemiska reaktioner som äger rum vid kloreringen samt hur den satsade kloren fördelar sig mellan massa och avlut efter klor- och alkalisteg. Han konstaterade att klor med fördel bör kunna bytas ut mot klordioxid, eftersom den senare är mera selektiv i sina reaktioner. Klordioxid ger inte heller upphov till organiska klorföreningar, varför mängden av dessa skulle kunna redu­ceras med upp till 85%.

Några exempel på organiska klorföreningar som påvisats i klorstegsavlopp gavs av Krister Lindström, STFI. Han påpekade att sådana föreningar i allmänhet bryts ned relativt lång­samt i naturen, varför möjligheten för bioackumulering är stor. Analys av leverextrakt från fisk, som utsatts för blekeriavloppsvatten, har bekräftat att t ex klorerade fenoler kan inlagras i levern. Vid studier, av hur blekbeting­elserna påverkar mängden och arten av klorerade föreningar, kunde visas att en ökning av mängden klordioxid i klorsteget är fördelaktig, eftersom den leder till motsvarande minskning av mängden bildade klorfenoler.

I ett föredrag av Lars Landner, IVL redovisades de miljöeffekter som kan orsakas av t ex blekeriutsläpp samt de kunskaper om utsläpp som är nödvändiga att inhämta. Han påpeka­de också att bland alla de substanser som ingår i ett utsläpp måste en forsk­ningsprioritering göras. Man bör där­vid inrikta sig på de ämnen som bryts ned långsamt, som kan ackumuleras, som är toxiska eller som kan omvand­las till giftiga ämnen.

Mera specifika miljöproblem pre­senterades av Knut Kringstad, STFI, som sammanfattade våra kunskaper om blekeriavlutars genetiska effekter. I föredraget presenterades resultat som visar att klorstegsavlutar från blekning av såväl barrveds- som lövvedssulfatmassa innehåller mutagena substanser. Deras förekomst förefaller att vara specifikt knuten till klorblek­ning. Detta kan motarbetas genom att man använder en hög andel klordioxid i klorsteget. De mutagena substanser­na kan elimineras även genom t ex en alkalibehandling av klorstegsavluten, och man undersöker för närvarande möjligheterna att använda mesa för detta ändamål.

I anslutning till detta föredrag gjor­des korta inlägg först av Claes Ramel, Wallenberglaboratoriet, som berättade att mutageniteten hos klorstegsavlu­tar har verifierats även på högre orga­nismer än de bakteriekulturer som hittills använts. Erik Arrhenius, Wallenberglaboratoriet gav därefter några exempel på hur cellens arbetsfunktion kan störas på olika sätt vid kontakt med vissa organiska substanser.

Olika alternativ för att åstadkom­ma ett miljövänligare blekeri kommenterades av Ants Teder, STFI. Han angav tre principiella möjligheter att åstadkomma detta, nämligen slutning av blekeriet och destruktion av avlop­pet, förlängd delignifiering i kokning­en, kombinerad med syrgasblekning, samt klorsnål blekning. En förlängd delignifiering kan t ex åstadkommas genom att man i kokets slutskede hö­jer alkalihalten och samtidigt sänker kokvätskans ligninhalt. Ett konven­tionellt sulfatkok kombinerat med syrgasblekning angavs dock som det sannolikt bästa alternativet från kost­nadssynpunkt. Ett sådant förfarande bör lämpligen kombineras med en modifierad bleksekvens, där klor och hypoklorit ersatts av klordioxid och eventuellt väteperoxid, En ökad an­vändning av klordioxid innebär förde­lar i form av renare massa och mind­re fara för miljön men samtidigt nackdelar i form av ökade kostnader och ett ökat energibehov. Dessutom är våra kunskaper om klordioxidens roll i förblekningen ännu inte full­ständiga.

Göran Annergren, SCA inledde nästa föredrag med konstaterandet att “det finns ingen utsläppsfri fabrik som samtidigt gör massa”, Även en “helsluten” fabrik kan avge förore­ningar till omgivningen, och dessa måste identifieras. Ett diskuterat al­ternativ vid ökad slutning, bränning

av blekeriavlopp, kan tänkas ge upp­hov till toxiska klorerade organiska föreningar i rökgaserna. Därför pågår för närvarande utarbetande av en analysmetod för de föreningar man misstänker kan bildas samt förberedelser för försök med förbränning av blekeriavlutar i närvaro respektive frånvaro av svartlut.

 

Naturvårdsverkets synpunkter på utsläpp från blekerier

Nils Jirwall, Statens Naturvårdsverk (SNV) konstaterade i sitt föredrag att man från samhällets sida numera inte kan anse att enbart en reduktion av BOD och fiberutsläpp är tillräckliga miljövårdsåtgärder i skogsindustrin. På sikt måste man också ställa kravet att varken mutagena, akuttoxiska, bioackumulerbara eller klorerade or­ganiska substanser får släppas ut samt att ligninutsläppen minskas. För närvarande kräver man på SNV att jonbytarbehandling av blekeriavlopp samt syrgasblekning införs vid nyanläggning. Framdeles kommer dock mera långtgående åtgärder att erford­ras. En utveckling mot ökad andel klordioxid vid blekningen, eller allra helst en klorfri blekning, liksom också utvecklingen av förträngningsbleke­rier sågs därför med tillfredsställelse. På befintliga anläggningar borde jon­bytarteknik kunna användas, eventu­ellt kombinerad med förbränning av eluatet antingen separat eller i sodapannan.