Verfahren zur Minimierung des Wassereinsatzes in einem Wasserkreislauf einer Papier-ZZellstoff- oder HolzstofffabrikProcess for minimizing the use of water in a water cycle of a paper, cellulose or wood pulp mill
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung des Wassereinsatzes durch Regelung der Störstoffkonzentration in einem Wasserkreislauf einer Papier-/Zellstoff- oder Holzstofffabrik.The invention relates to a method for minimizing the use of water by regulating the concentration of contaminants in a water cycle of a paper / pulp or wood pulp mill.
Durch die immer weitergehende Schließung der Wasserkreisläufe in den Papier- und Faserstofffabriken steigen die Konzentrationen an Störstoffen, auch unter dem Begriff Anionic Trash zusammengefaßt, an, so daß sie zu ernsten Problemen an den Papiermaschinen führen können. Durch den Einsatz von möglichst effizienten Pressen kann die Wasserkreislauftrennung von den Apparaten her optimiert werden. So schlägt die EP 0 728 864 eine Regelstrategie für abwasserfreie Zellstofffabriken vor. Ziel der Erfindung ist es, den Frischwassereinsatz in einer Papier- und Faserstofffabrik durch Regelung der Störstoffkonzentration in den Wasserkreisläufen zu minimieren.Due to the ever-increasing closure of the water cycles in the paper and fiber mills, the concentrations of contaminants, also summarized under the term anionic trash, increase, so that they can lead to serious problems on the paper machines. By using presses that are as efficient as possible, the water cycle separation can be optimized from the apparatus. For example, EP 0 728 864 proposes a control strategy for wastewater-free pulp factories. The aim of the invention is to minimize the use of fresh water in a paper and fiber mill by regulating the concentration of contaminants in the water circuits.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß die Störstoffkonzentration entweder im Papiermaschinenkreislauf und/oder in einem Filtratkreislauf, bevorzugt im letzten Filtratkreislauf, eines Stoffstranges gemessen und die Störstoffausschleusung geregelt wird. Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Frischwasserzufuhr geregelt wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Störstoffkonzentration mittels IR-Spektroskopie, automatischer Ladungstitration, Trübungsmessung, Messung des kationischen Bedarfes oder CSB-Messung erfolgt.The invention is therefore characterized in that the concentration of impurities is measured either in the paper machine circuit and / or in a filtrate circuit, preferably in the last filtrate circuit, of a strand of material and the discharge of impurities is regulated. A favorable further development of the invention is characterized in that the fresh water supply is regulated. An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the measurement of the impurity concentration is carried out by means of IR spectroscopy, automatic charge titration, turbidity measurement, measurement of the cationic requirement or COD measurement.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Prozeßparameter wie z.B. Bleichbedingungen und/oder Chemikalieneinsatz geregelt werden.
Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß Anlagenparameter wie z.B. Trockengehalte der Pressen geregelt werden.An advantageous development of the invention is characterized in that process parameters such as bleaching conditions and / or the use of chemicals are regulated. A favorable embodiment of the method according to the invention is characterized in that system parameters such as dry contents of the presses are regulated.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Stoffsträngen die Anteile der einzelnen Stoffe variiert werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Eigenausschuß geregelt wird.A favorable development of the invention is characterized in that the proportions of the individual substances are varied in the case of several strands of material. An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the proportion of the committee is regulated.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Kreislaufwasserreinigungsstufe geregelt wird. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert, wobei Fig. 1 ein Blockdiagramm einer üblichen integrierten Faserstoff- und Papierfabrik und Fig. 2 ein analoges Blockdiagramm gemäß der Erfindung darstellt. In Fig. 1 ist das Blockschaltbild einer integrierten Faserstoff- und Papierfabrik dargestellt, bei dem der Faserstoff (Holz oder Altpapier) bei 1 einem ersten Kreislauf (2) nach dem Freilegen der Fasern und in weiterer Folge einem zweiten Kreislauf 3 und weiteren Kreisläufen X (4) zugeführt wird. Anschließend wird der Faserstoff einer Papiermaschine 5 aufgegeben und als Papier 6 verläßt er die Fabrik. Frischwasser 7 setzt man üblicherweise an der Papiermaschine 5 ein und führt die Filtrate im Gegenstrom zum Faserstoff über Leitungen 8, 9 und 10, wodurch man eine möglichst hohe Aufkonzentrierung von Störstoffen erreicht. Die Ausschleusung erfolgt über Leitung 11 im ersten Kreislauf 2. Weiters sind zusätzliche, nicht dargestellte, Ausschleusungen oder Frischwasserzugaben möglich. Je nach Anlage können dabei eine oder mehrere Papiermaschinen 5 von einem oder mehreren Stoffsträngen 1 versorgt werden. Fig. 2 zeigt nun ein analoges Blockdiagramm zu Fig. 1 , bei dem der Einsatz des Optimierungssystems 12 gut erkennbar ist. Es wird hier die Störstoffkonzentration mittels einer Meßeinrichtung 13, bevorzugt durch IR- Spektrographie, beispielsweise im Filtratkreislauf 8 der Papiermaschine
gemessen. Alternativ oder auch zusätzlich wird die Störstoffkonzentration im Filtratkreislauf 9 eines oder mehrerer des Kreisläufe X (4) mittels einer Meßeinrichtung 14 gemessen. Das Optimierungssystem, das z.B. eine Fuzzy Logic aufweisen kann, regelt dabei über ein Ventil 15 die Frischwasserzufuhr 7 und damit die Störstoffausschleusung, wobei diese alternativ über ein Ventil 16 geregelt werden kann. Bei nicht gänzlicher Gegenstromführung können die Frischwasserzuführungen oder die Ausschleusungen auch an anderen Stellen erfolgen. Es können aber auch die Prozeßparameter der Kreisläufe, z. B. Bleichbedingungen, Chemikalieneinsatz über Regelleitungen 17, 17' und/oder die Anlagenparameter wie z.B. Trockengehalte von Pressen über Regelleitungen 18, 18' durch das Optimierungssystem 12 beeinflußt werden. Bei mehreren Stoffsträngen können auch die Anteile der einzelnen Stoffe variiert werden, um so die zulässigen Störstoffkonzentrationen an der Papiermaschine nicht zu überschreiten. Insbesondere ist der Anteil des Einsatzes des Eigenausschusses in bestimmten Grenzen regelbar. Ist eine Kreislaufwasserreinigungsstufe installiert, so kann auch diese durch das Optimierungssystem geregelt werden.
An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a circuit water purification stage is regulated. The invention will now be explained by way of example with reference to the drawings, in which FIG. 1 shows a block diagram of a customary integrated pulp and paper mill and FIG. 2 shows an analog block diagram according to the invention. In Fig. 1 the block diagram of an integrated pulp and paper factory is shown, in which the pulp (wood or waste paper) in 1 a first circuit (2) after the exposure of the fibers and subsequently a second circuit 3 and further circuits X ( 4) is supplied. The pulp is then fed into a paper machine 5 and as paper 6 it leaves the factory. Fresh water 7 is usually used on the paper machine 5 and the filtrates are passed in countercurrent to the fibrous material via lines 8, 9 and 10, whereby the highest possible concentration of impurities is achieved. The discharge takes place via line 11 in the first circuit 2. Furthermore, additional discharges, not shown, or fresh water additions are possible. Depending on the system, one or more paper machines 5 can be supplied by one or more strands 1. FIG. 2 now shows an analog block diagram to FIG. 1, in which the use of the optimization system 12 is clearly recognizable. Here, the concentration of impurities is measured using a measuring device 13, preferably by IR spectrography, for example in the filtrate circuit 8 of the paper machine measured. Alternatively or additionally, the impurity concentration in the filtrate circuit 9 of one or more of the circuits X (4) is measured by means of a measuring device 14. The optimization system, which can have fuzzy logic, for example, regulates the fresh water supply 7 and thus the removal of impurities via a valve 15, which can alternatively be regulated via a valve 16. If the countercurrent flow is not complete, the fresh water supply or discharge can also take place at other points. But it can also the process parameters of the circuits, for. B. bleaching conditions, use of chemicals via control lines 17, 17 'and / or the system parameters such as dry contents of presses via control lines 18, 18' can be influenced by the optimization system 12. If there are several strands of material, the proportions of the individual substances can also be varied so as not to exceed the permissible impurity concentrations on the paper machine. In particular, the proportion of the use of the self-committee can be regulated within certain limits. If a circuit water purification stage is installed, this can also be regulated by the optimization system.