Современные тенденции перехода к бесхлорной отбелке

Актуальность перехода к бесхлорной отбелке объясняется отрицательным влиянием на здоровье людей и окружающую среду хлорсоединений,образующихся при отбелке целлюлозы, особенно на стадии хлорирования. При обычной отбелке с использованием элементарного хлора- и хлорсодержащих реагентов образуется до 8 кг хлорорганичееких соединений в виде АОХ на 1 т целлюлозы (АОХ – адсорбируемые органические соединения хлора). При обработке без элементарного хлора (с заменой его диоксидом хлора) образуется 0,25…2 кг АОХ в зависимости от жесткости небеленой целлюлозы. При отбелке вообще без хлорсодержащих реагентов образование АОХ не происходит.

В настоящее время научно доказано, что образование АОХ ниже 1…1,5 кг/т целлюлозы не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду. Движение за бесхлорную отбелкуу получило особое развитие в Швеции, Германии, Австрии, Швейцарии. Нормативы на выбросы хлорорганических соединений в мировой практике приняты в законодательном порядке и очень жесткие.

Технология отбелки без использования элементарного хлора названа ECF – технологией, без хлорсодержащих соединений TCF – технологией. Целлюлоза ECF начала поступать на рынок с 1992 г. Стимулом к вложению капиталов в мало- и бесхлорное производство является более высокая стоимость целлюлозы.

Существует несколько новых направлений в техническом решении этих технологий:

1. отбелка с полным замещением хлера двуокисью хлора;

2. отбелка с использованием озона в качестве реагента;

3. биологическая отбелка;

4. отбелка перекисью и пероксокислотами.

Несмотря на высокий природоохранный эффект использования двуокиси хлора вместо хлора, перспективы этого реагента неясны, поскольку в ближайшем будущем ожидается новое ужесточение требований природоохранного законодательства, и даже незначительное содержание хлора или его соединенийв стоках, или в готовой продукции может оказаться неприемлемым.

Впервые связь между использованием хлора и образованием диоксина была установлена в Великобритании во второй половине 80-х годов. Стали опасаться вредного воздействия этого химиката, содержащегося в готовой продукции.

Технология отбелки без применения молекулярного хлора (EСF) находит широкое применение: около половины мирового производства беленой целлюлозы получают по этой технологии. Отбелка по способу (ECF) с последующей биологической очисткой стоков не наносит ущерба окружающей среде, и с научной точки зрения нет необходимости в ее дальнейшем совершенствовании. Однако природоохранные организации настаивают на применении полностью бесхлорной отбелки (TCF).

Основным преимуществом технологии (TCF) является то, что она устраняет хлориды – основное препятствие на пути к созданию замкнутой системы водопотребления. Примерно 30 % всех заводов, работающих по TCF технологии, сосредоточены в Швеции, 12 % - в Финляндии.

В области TCF отбелки рекомендуется:

1. широкое применение кислорода как дешевого и высокоизбирательного реагента;

2. использование озона вследствие его низкой избирательности должно быть сведено до минимума и ограничено завершающими стадиями отбелки;

3. пероксид водорода является основным отбельным реагентом в схемах TCF отбелки. Можно успешно применять пероксоуксусную кислоту или кислоту Каро.

Мировое производство беленой целлюлозы в 1994 году составило 72 млн. тонн, в том числе производство целлюлозы ЕСF выросло до 23,5 млн. тонн и TCF до 4,4 млн. тонн. Переход от отбелки ECF к TCF поможет полностью замкнуть водооборот на целлюлозном заводе.

В последние два года появилось много публикаций о сравнительном природоохранном эффекте отбелки ECF и TCF. Все полученные данные по сбросу ECF оказались равноценными. В схемах TCF снижаются сбросы соединений фосфора, но возрастают сбросы азота. Особенно выгодно схемы TCF отличаются от схем ECF по сбросу окрашивающих соединений, в то время как биотесты и измерения токсичности не выявили существенных различий между этими схемами.

TCF отбелка стала фактом в Швеции и Финляндии, и лишь недостаточное количество производителей TCF целлюлозы сдерживает широкое ее использование в производстве бумага в Европе. Некоторые предприятия уже приступили к замыканию водооборота на своих отбельных установках.

TCF отбелка не является единственным путем обеспечения высоких природоохранных показателей в производственной практике. Производственные процессы не должны наносить ущерба окружающей среде, но предприятиям должна быть предоставлена возможность свободного выбора путей для достижения этой цели.

Большинство американских предприятий пошло по пути отбелки ECF и добились при этом отличных результатов.В целом по промышленности сброс диоксинов сократился на92 %, Сегодня TCF целлюлоза является типично европейским феноменом.

Изготовители бумаги должны совершенствовать процесс производства целлюлозы без соединений хлора и сразу же перейти к выработке таких видов бумаги, которые отвечают требованиям охраны окружающей среды.

В нашей стране передовые предприятия, отрасли также меняют технологию отбелки на современную: Байкальский ЦБК, Котлаский ЦБК, Сыктывкарский, Братский и т.д.