صنایع سلولزی، کاغذ سازی و کارتن سازی از جمله صنایع برجسته و اصلی می باشد که درنقاط مختلف کشور فعال میباشند. یکی از الزامات مورد نیاز در صنعت کاغذسازی نیاز به آب جهت فرایندهای تولید می باشد و لذا صنایع کاغذسازی و کارتنسازی از جمله پرمصرفترین صنایع در استفاده از آب و نیز از تولیدکنندگان عمده فاضلاب صنعتی به شمار میروند. در این مقاله به بررسی اهمیت تصفیه فاضلاب صنایع کارتن و کاغذ سازی، مشخصات فاضلاب و فرایندهای تصفیه آن دراین صنعت خواهیم پرداخت.
برای خرید پکیج تصفیه فاضلاب به این صفحه مراجعه کنید.
مصرف آب در صنعت کاغذ سازی
صنعت کاغذسازی، تولید محصولات سلولزی و کارتن یکی از صنایع آببر محسوب میشود، زیرا آب در تمامی مراحل فرآیند از خمیرسازی تا شستوشو و شکلدهی کاغذ نقش اساسی دارد. میزان مصرف آب در این صنعت بسته به نوع ماده اولیه (خمیر تازه یا بازیافتی) و فناوری تولید میتواند بسیار متفاوت باشد، در نتیجه جهت تصفیه فاضلاب صنایع کارتن روش های مختلفی اجرا می شود. در جدول زیر مقادیر تقریبی مصرف آب در انواع خطوط تولید آورده شده است.
| نوع محصول | مصرف آب به ازای هر کیلوگرم محصول | توضیحات |
| کاغذ از خمیر چوب تازه (پالپ شیمیایی) | ۱۰۰ تا ۲۵۰ لیتر آب / کیلوگرم کاغذ | در کارخانههایی با فناوری قدیمی؛ در سیستمهای مدرن تا ۵۰–۷۰ لیتر کاهش یافته است. |
| کاغذ بازیافتی (از کاغذ باطله) | ۱۰ تا ۵۰ لیتر آب / کیلوگرم | بستگی به سیستم شستوشو و بازچرخانی دارد. |
| کارتنسازی (از کاغذ بازیافتی) | ۵ تا ۲۵ لیتر آب / کیلوگرم کارتن | چون فرآیند خشکتر و سادهتر است، مصرف آب کمتر است. |
🔸بهطور متوسط، برای تولید ۱ تن (۱۰۰۰ کیلوگرم) کاغذ بازیافتی حدود ۱۰ تا ۵۰ مترمکعب آب مصرف میشود.
🔸 کارخانههایی که سیستم بازچرخانی آب (Closed Loop System) دارند، مصرف را تا ۲ تا ۵ مترمکعب در هر تن کاهش دادهاند.
بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنعتی
تولید فاضلاب در صنایع کارتن و کاغذ
بخش عمده ای از آب مصرف شده درطی مراحل مختلف کاغذسازی، خمیر سازی، شستشوی خمیر، غربال کردن، سفید کردن و ساخت کاغذ تبدیل به فاضلاب می شود. نسبت فاضلاب تولیدی معمولاً ۷۰ تا ۹۰٪ از حجم آب مصرفی است و در صنایع کارتن مشابه دیگر صنایع سلولزی، به طور معمول فاضلاب شامل مواد آلی، رنگها، مواد شیمیایی، چربیها و ذرات معلق است که به دلیل ویژگیهای خاص خود، نیازمند فرآیندهای پیچیدهای برای تصفیه است. در تصفیه فاضلاب صنایع کارتن بیش از ۲۵۰ ماده شیمیایی در پسابهایی که طی مراحل مختلف کاغذسازی تولید می شوند، شناسایی شده است. پساب این صنایع دارای COD و سمیت بالایی می باشند و تخلیه آنها، مقادیر زیادی آلاینده های مضر وارد محیط زیست می نماید.
| نوع محصول | فاضلاب تولیدی به ازای هر کیلوگرم محصول | ویژگیهای فاضلاب |
| کاغذ از خمیر چوب تازه | ۸۰ تا ۲۰۰ لیتر / کیلوگرم | حاوی الیاف ریز، لیگنین، مواد آلی محلول، مواد قلیایی، رنگ و COD بالا |
| کاغذ بازیافتی | ۵ تا ۴۰ لیتر / کیلوگرم | دارای مواد رنگبر، نشاسته، مواد سطحی و ذرات ریز الیاف |
| کارتنسازی | ۳ تا ۱۵ لیتر / کیلوگرم | معمولاً COD پایینتر، ولی بار معلق (SS) بالا دارد |
آلاینده های معمول و برخی ترکیبات شیمیایی پساب کاغذسازی شامل اسیدهای رزین، فنل ها، دی اکسین ها و فوران ها، مواد آلی و معدنی، فلزات سنگین، سیانیدها، سولفیدها و دیگر مواد محلول هستند.
ویژگیها و ترکیبات فاضلاب صنایع کارتن سازی
فاضلاب تولیدی در صنعت کارتن، دارای ترکیبات متنوع و پیچیده زیادی است که مراحل مختلف تصفیه فاضلاب صنایع کارتن و کاغذ سازی بر اساس ویژگی های کمی و کیفی پساب طراحی می شوند. این فاضلاب ها معمولاً شامل ترکیبات زیر میباشند:
مواد آلی آلاینده
در فرآیند تولید کارتن، از مواد شیمیایی مختلفی مانند چسبها، رزینها و رنگها استفاده میشوند که پس از واکنشهای شیمیایی، مواد آلی محلول در فاضلاب را ایجاد مینمایند. این مواد میتوانند به راحتی موجب آلودگی شدید و تخریب منابع آبی شوند.
ذرات معلق
در طول فرآیندهای برش و صحافی کارتنها، ذرات ریز کاغذ و مقوا وارد فاضلاب میشوند. این ذرات به شکل آلودگیهای معلق در فاضلاب باقی میمانند و نیازمند جداسازی در طی مراحل تصفیه فاضلاب هستند.
چربیها و روغنها
در برخی فرآیندهای تولیدی، چربیها و روغنها بر اثر نشت از تجهیزات و ماشینآلات وارد فاضلاب تولیدی میشوند. این مواد در صورت عدم اجرای سیستم های تصفیه فاضلاب صنایع کارتن می توانند محیط زیست را آلوده کنند.
مواد شیمیایی
مواد شیمیایی مانند رنگها و مواد سفیدکننده از دیگر ترکیبات رایج در فاضلاب صنایع کارتن هستند. این مواد معمولاً برای بهبود کیفیت بستهبندی و زیبایی کارتنها بکار می روند اما میتوانند برای محیط زیست بسیار مضر باشند و باید در تصفیه فاضلاب صنایع کارتن برای حذف انها بهترین راهکار را در نظر گرفت.
در آزمایش نمونه فاضلاب کارخانه کاغذ سازی به طور میانگین میزان شاخص های آلایندگی به صورت زیر بدست آمده است:
- BOD5 :بین ۳۰۰ تا ۲۵۰۰ mg/L
- COD :بین ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ mg/L
- مواد معلق ۳۰۰ : (TSS) تا ۱۰۰۰ mg/L
- :pH معمولاً ۶ تا ۹ بسته به نوع فرآیند
تصفیه فاضلاب صنایع کارتن : فرآیندهای تصفیه
فرآیند تصفیه فاضلاب میتواند بسته به نوع و شدت آلایندهها در فاضلاب متفاوت باشد. معمولاً فرآیندهای تصفیه شامل مراحل زیر است:
تصفیه مقدماتی (Pre-Treatment)
تصفیه مقدماتی اولین مرحله از فرآیند تصفیه فاضلاب کارتن است که هدف آن حذف ذرات معلق بزرگ و چربیها از فاضلاب کارخانه است. در این مرحله، از تجهیزات مختلفی مانند فیلترها، شناورهای دانهای، و جداکنندههای چربی استفاده میشود. این مرحله به کاهش بار آلودگی در مراحل بعدی کمک میکند.
تصفیه فیزیکی (Physical Treatment)
تصفیه فیزیکی شامل فرآیندهایی است که به منظور جداسازی مواد معلق و غیر محلول از فاضلاب کارتن انجام میشود. این فرآیندها میتوانند شامل تهنشینی، فیلتراسیون و یا استفاده از انواع روشهای جداسازی مکانیکی باشند.
تصفیه بیولوژیکی (Biological Treatment)
در این مرحله، از میکروارگانیسمها برای تجزیه و حذف مواد آلی محلول موجود در فاضلاب استفاده میشود. این میکروارگانیسمها مواد آلی را مصرف کرده و به ترکیبات بی خطری مانند آب و گاز CO۲ تبدیل میکنند. یکی از رایجترین سیستمهای تصفیه بیولوژیکی، سیستم لجن فعال است که در آن با استفاده از باکتریها، مواد آلی تجزیه و حذف میشوند.
تصفیه شیمیایی (Chemical Treatment)
برای حذف مواد شیمیایی مانند رنگها و مواد سمی از فاضلاب، معمولاً از فرآیندهای شیمیایی مانند انعقاد، فلوکولاسیون و استفاده از مواد شیمیایی مخصوص استفاده میشود. این روشها به کاهش آلودگی فاضلاب کمک شایانی میکنند.
تصفیه نهایی (Final Treatment)
در این مرحله از تصفیه فاضلاب صنایع کارتن، فاضلاب به مرحله نهایی تصفیه میرسد که معمولاً شامل فیلتراسیون نهایی و یا فرآیندهایی مانند اشعه ماوراء بنفش (UV) برای ضدعفونی کردن است. این مرحله به منظور از بین بردن باقیماندههای میکروبها و رسیدن به استانداردهای زیستمحیطی صورت میگیرد.
چرا تصفیه فاضلاب صنایع کارتن کاغذ ضروری است؟
تخریب منابع آب
فاضلاب صنایع کارتن سازی حاوی مواد شیمیایی مضر مانند رنگها، چربیها و مواد آلی است که میتوانند به راحتی منابع آبهای سطحی و زیرزمینی را آلوده کنند. این آلودگیها می توانند باعث تغییر در کیفیت منابع آب شوند و به اکوسیستمهای آبی آسیب برسانند. لذا باتوجه به مسولیت صنایع در قبال حفظ محیط زیست تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و سلولزی امری ضروری می باشد.
قوانین سازمان حفاظت از محیط زیست
در بسیاری از کشورهای جهان، تصفیه فاضلاب صنعتی مطابق با استانداردهای زیستمحیطی الزامی است. عدم رعایت این استانداردها میتواند منجر به جریمههای سنگین مالی و حتی پلمپ و تعطیلی کارخانهها شود. بنابراین، تصفیه فاضلاب به روشی کارآمد نه تنها الزامی قانونی است بلکه به حفظ اعتبار و سودآوری کارخانهها نیز کمک میکند.
محافظت از منابع آبی محدود فعلی
مصارف آب در صنایع کارتن سازی بالا است و تصفیه فاضلاب و بازچرخانی و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیهشده میتواند به عنوان یک منبع پایدار تامین آب صنعت در نظر گرفته شود و هزینههای تولید را کاهش دهد. این اقدام باعث کاهش نیاز به منابع آب تازه و در نتیجه به حفظ منابع آبی طبیعی نیز میگردد.
چالش ها و راهکار های تصفیه فاضلاب صنایع کارتن
چالش های اقتصادی
یکی از بزرگترین چالشهای تصفیه فاضلاب در صنایع کارتن، هزینههای بالای فرآیندهای تصفیه فاضلاب است. سیستمهای تصفیه بیولوژیکی و شیمیایی نیازمند تجهیزات پیچیده و فرآیندهای زمانبر هستند که میتواند برای برخی کارخانهها بسیار هزینهبر باشد. اما با استفاده از فناوریهای نوین مانند سیستمهای تصفیه فاضلاب به کمک انرژی خورشیدی یا بازچرخانی آب، این هزینهها میتوانند کاهش یابند.
چالش های فنی
تنوع بسیار زیاد فاضلاب تولیدی در صنایع کارتن میتواند باعث پیچیدگی در فرآیندهای تصفیه فاضلاب شود. ترکیب مواد آلی و شیمیایی مختلف، نیاز به سیستمهای تصفیه چندگانه را ضروری میکند. بنابراین، انتخاب تکنولوژیهای مناسب برای تصفیه فاضلاب هر کارخانه متفاوت بوده و بسته به نوع فرایند تولید و مواد اولیه آن باید صورت گیرد.
روش های مدرن در تصفیه فاضلاب
با پیشرفت علم و فناوری، روشهای نوینی برای تصفیه فاضلاب صنعتی در دسترس قرار گرفتهاند. برخی از این روشها شامل تصفیه با استفاده از نانو فناوری و یا بیوراکتور غشایی MBR هستند. این روشها میتوانند با کاهش هزینهها و افزایش کارایی، فرآیند تصفیه را بهبود بخشند. بدیهی است انتخاب روش تصفیه مناسب نیازمند تجربه و تخصص و مشاوره فنی می باشد.
نتیجه گیری
تصفیه فاضلاب صنایع کارتن نه تنها از نظر قانونی و زیستمحیطی حائز اهمیت است بلکه میتواند به سودآوری اقتصادی کارخانهها نیز کمک کند. با انتخاب روشهای تصفیه مناسب، صنایع میتوانند از آلودگی محیط زیست جلوگیری کرده و به حفظ منابع طبیعی کمک کنند. اگرچه چالشهایی مانند هزینههای بالای ساخت تصفیه خانه فاضلاب و پیچیدگی فرآیندها وجود دارد، اما با استفاده از فناوریهای نوین و بهینهسازی فرآیندهای تصفیه، میتوان به نتایج بهتری دست یافت. شرکت نهراب زیست با سالها تجربه در زمینه تصفیه فاضلاب های صنعتی مختلف و برخورداری از تیم تخصصی فنی آمادگی مشاوره، طراحی ، ساخت و اجرای تصفیه خانه فاضلاب کاغذسازی درظرفیت های مختلف، با درنظرگرفتن استانداردها و بکارگیری مدرن ترین تجهیزات تصفیه را دارد. جهت دریافت مشاوره بیشتر و قیمت تصفیه فاضلاب کارتن سازی با کارشناسان شرکت نهراب زیست تماس بگیرید.