فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی چیست؟

فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی (Pulp and Paper Mill Wastewater) به مجموعه پساب‌ های تولید شده در مراحل مختلف تولید خمیر کاغذ، تولید کاغذ، مقوا سازی و کارتن‌ سازی اطلاق می‌ شود. این فاضلاب از شستشوی مواد اولیه، آماده‌ سازی خمیر، فرآیندهای سفیدسازی، ماشین کاغذ، سیستم‌ های بازیافت الیاف، شستشوی تجهیزات و کف سالن‌ ها تولید می‌ شود. ترکیب این فاضلاب بسته به نوع ماده اولیه (چوب، کاغذ باطله یا الیاف بازیافتی)، نوع فرآیند (شیمیایی، مکانیکی یا نیمه‌ شیمیایی) و نوع محصول نهایی (کاغذ چاپ، مقوا یا کارتن) بسیار متغیر است.

در کارخانه‌ های کارتن‌ سازی که عمدتاً از کاغذ باطله استفاده می‌ کنند، بخش عمده آلودگی ناشی از الیاف سلولزی، نشاسته، چسب‌ ها، جوهر چاپ، مواد افزودنی، مواد معلق و ترکیبات آلی محلول است. در مقابل، کارخانه‌ های تولید خمیر از چوب علاوه بر این آلاینده‌ ها، دارای مقادیر قابل توجهی لیگنین، ترکیبات فنلی، اسیدهای رزینی و در برخی موارد ترکیبات کلردار حاصل از سفیدسازی هستند.

به دلیل وجود غلظت بالای مواد آلی قابل تجزیه، جامدات معلق و رنگ، این فاضلاب در صورت تخلیه مستقیم موجب کاهش اکسیژن محلول آب، ایجاد بو، افزایش کدورت، اختلال در فتوسنتز آبزیان و آسیب جدی به اکوسیستم‌ های آبی می‌ شود. به همین دلیل این صنعت یکی از صنایع مهم از نظر مدیریت و تصفیه فاضلاب در جهان محسوب می‌ شود.

منابع اصلی تولید فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی

بخش کارخانه	مهم‌ترین آلاینده‌ های تولیدی
آماده‌ سازی کاغذ باطله	الیاف سلولزی، شن، پلاستیک، جوهر
پالپر (Hydrapulper)	الیاف، مواد آلی، TSS بالا
سیستم حذف جوهر (Deinking)	سورفکتانت، جوهر، کف
ماشین کاغذ	الیاف ریز، نشاسته، مواد نگهدارنده
تولید مقوا و کارتن	نشاسته، چسب، الیاف
شستشوی تجهیزات	مواد شوینده، الیاف، مواد معلق
سیستم سفیدسازی (در کارخانه‌ های خمیر)	لیگنین، AOX، رنگ، COD بالا

ترکیبات و پارامترهای کیفی متداول فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی

ترکیب این فاضلاب تابع نوع کارخانه است، محدوده‌ های زیر معمول‌ ترین مقادیر گزارش شده هستند.

پارامتر	محدوده معمول
pH	5.5–9.5
COD (mg/L)	1000–8000
BOD5 (mg/L)	300–3000
TSS (mg/L)	500–4000
TDS (mg/L)	500–3000
رنگ (Pt-Co)	500–5000
TOC (mg/L)	300–2500
لیگنین محلول	100–2000 mg/L
نشاسته	50–800 mg/L
روغن و گریس	10–200 mg/L
نیتروژن کل	5–60 mg/L
فسفر کل	1–20 mg/L
هدایت الکتریکی	500–2500 µS/cm

مهم‌ترین آلاینده‌ های موجود در فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی

۱- مواد معلق (TSS)

بیشترین سهم آلایندگی این صنعت مربوط به الیاف سلولزی، ذرات چوب، پرکننده‌ های معدنی (کائولن، کربنات کلسیم، تالک) و ذرات جوهر است. این مواد باعث افزایش کدورت، ته‌ نشینی در رودخانه‌ ها و افزایش COD می‌ شوند.

۲- مواد آلی قابل تجزیه (BOD)

منابع اصلی BOD عبارت‌اند از:

• نشاسته
• سلولز
• همی‌ سلولز
• قندها
• مواد افزودنی آلی

این ترکیبات به راحتی توسط میکروارگانیسم‌ ها تجزیه شده و اکسیژن محلول آب را مصرف می‌ کنند.

۳- COD

COD علاوه بر مواد قابل تجزیه شامل ترکیبات دیرتجزیه مانند:

• لیگنین
• رزین‌ها
• اسیدهای چرب
• مواد رنگی
• جوهر چاپ

نیز می‌ شود و معمولاً چند برابر BOD است.

۴- لیگنین

در کارخانه‌ های تولید خمیر از چوب، لیگنین مهم‌ترین عامل ایجاد رنگ، افزایش COD و کاهش راندمان تصفیه بیولوژیکی است.

۵- رنگ

رنگ ناشی از:

• لیگنین
• تانن‌ها
• ترکیبات فنلی
• رنگدانه‌ها
• جوهر چاپ

است که حذف آن معمولاً نیازمند فرآیندهای پیشرفته مانند اکسیداسیون پیشرفته یا جذب با کربن فعال است.

۶- مواد مغذی

اگرچه غلظت نیتروژن و فسفر نسبتاً پایین است، اما برای عملکرد مناسب فرآیندهای بیولوژیکی معمولاً لازم است این مواد به فاضلاب اضافه شوند تا نسبت مناسب BOD:N:P ≈ 100:5:1 برقرار گردد.

روش‌ های معمول تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی

۱- پیش‌ تصفیه (Pre-treatment)

هدف این مرحله حذف مواد درشت، الیاف و ذرات قابل بازیافت است.

روش‌ های رایج:

• آشغالگیر
• اسکرین دوار
• Fiber Recovery
• دانه‌گیر
• حوضچه یکنواخت‌ سازی (Equalization)

مزایا:

• کاهش بار آلودگی ورودی
• بازیافت الیاف
• افزایش راندمان مراحل بعدی

۲- تصفیه فیزیکی

در این مرحله مواد معلق حذف می‌ شوند.

روش‌ ها:

• ته‌ نشینی اولیه
• شناورسازی با هوای محلول (DAF)
• میکرواسکرین
• فیلتراسیون

کارایی حذف:

• TSS: حدود 50–90٪
• COD: حدود 20–40٪

۳- انعقاد و لخته‌ سازی

در صورت وجود رنگ، جوهر یا ذرات کلوئیدی، از مواد منعقد کننده استفاده می‌ شود.

مواد رایج:

• آلوم
• کلرید فریک
• پلی‌ آلومینیوم کلراید (PAC)
• پلیمرها

کارایی:

• حذف رنگ
• حذف COD
• حذف فسفر
• حذف ذرات کلوئیدی

۴- شناورسازی (DAF)

به دلیل وجود الیاف سبک و چربی‌ها، DAF یکی از مهم‌ ترین واحدهای تصفیه در صنایع کاغذ و کارتن است.

مزایا:

• حذف الیاف
• حذف نشاسته
• حذف چسب
• بازیافت مواد اولیه

۵- تصفیه بیولوژیکی هوازی

پرکاربردترین روش حذف مواد آلی محلول است.

فرآیندهای رایج:

• لجن فعال
• SBR
• MBBR
• IFAS
• RBC

کارایی:

• حذف BOD: حدود 85–98٪
• حذف COD: حدود 60–90٪

۶- تصفیه بی‌ هوازی

در کارخانه‌ هایی که COD بسیار بالا دارند، ابتدا از راکتورهای بی‌ هوازی استفاده می‌ شود.

فرآیندها:

• UASB
• EGSB
• IC Reactor
• Anaerobic Lagoon

مزایا:

• تولید بیوگاز
• مصرف انرژی کمتر
• کاهش لجن

۷- تصفیه پیشرفته

برای دستیابی به استانداردهای سختگیرانه یا بازیافت آب، از فرآیندهای پیشرفته استفاده می‌ شود.

روش‌ های متداول تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی:

فرآیند	کاربرد
ازن‌ زنی (Ozonation)	حذف رنگ و لیگنین
فرآیند فنتون	کاهش COD و رنگ
UV/H₂O₂	حذف ترکیبات مقاوم
کربن فعال	حذف رنگ، بو و ترکیبات آلی
اولترافیلتراسیون (UF)	حذف کلوئیدها
نانوفیلتراسیون (NF)	حذف رنگ و مواد آلی محلول
اسمز معکوس (RO)	بازیافت آب و حذف املاح

کتاب مهندسی مدیریت پساب در صنعت کاغذ و کارتن

در کتاب مهندسی مدیریت پساب در صنعت کاغذ و کارتن (چالش‌ها، روش‌های تصفیه و راهبردهای نوآورانه)  تلاش شده است تا ابتدا تصویری جامع از صنعت کاغذ و کارتن‌ سازی در ایران و جهان ارائه شود و سپس با تمرکز بر ویژگی‌ های پساب این صنایع، روش‌ های مختلف مدیریت و تصفیه بررسی گردد. علاوه بر معرفی فناوری‌ های متداول (فیزیکی، شیمیایی و زیستی)، روش‌ های نوین و ترکیبی نیز مورد توجه قرار گرفته‌ اند.

همچنین، مطالعه‌ های موردی از کارخانه‌ های داخلی و بین‌المللی به‌منظور مقایسه و انتقال تجربه ارائه می‌ شود.

 

 

قیمت سیستم تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی

قیمت سیستم تصفیه فاضلاب صنایع کارتن و مقواسازی به یک عامل خاص وابسته نیست، بلکه تابع مشخصات فاضلاب، ظرفیت تصفیه، سطح کیفیت پساب خروجی و نوع فناوری مورد استفاده است. در این صنعت به دلیل وجود مقادیر زیاد الیاف سلولزی، نشاسته، چسب، جوهر چاپ و مواد معلق، معمولاً سیستم‌ های تصفیه نسبت به سایر صنایع نیاز بیشتری به واحدهای بازیافت الیاف، شناورسازی (DAF) و فرآیندهای بیولوژیکی دارند که هر یک بر هزینه نهایی پروژه تأثیرگذار هستند.

در ادامه مهم‌ ترین پارامترهای مؤثر بر هزینه طرای و اجرا سیستم‌ تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی ارائه شده است.

۱- ظرفیت تصفیه

۲- کیفیت فاضلاب ورودی

۳- انتخاب فرآیند تصفیه

۴- نیاز به بازیافت آب

۵- استاندارد مورد نیاز پساب

۶- سیستم بازیافت الیاف

۷- جنس تجهیزات

۸- تجهیزات الکترومکانیکال

۹- میزان لجن تولیدی

۱۰- سطح اتوماسیون و کنترل

جهت مشاوره و استعلام قیمت طراحی و ساخت سیستم تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی با کارشناسان شرکت کیمیا زیست در ارتباط باشید.

طراحی و ساخت سیستم تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی

شرکت کیمیا زیست در زمینه طراحی و اجرا سیستم تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ و کارتن‌ سازی با توجه به نیاز کارفرمای محترم و نوع فرآنید واحد صنعتی فعالیت می نمیاد.