Betrouwbare additieven voor ketelwater, koelcircuits, membraansystemen en afvalwaterbehandeling in de pulp- en papierindustrie

In moderne papiermachines worden vulstoffen zoals calciumcarbonaat, kaolien of talk gebruikt om de witheid, opdikking en bedrukbaarheid te verbeteren. Deze additieven kunnen tot wel 35% van het papiergewicht uitmaken, waardoor het behoud ervan economisch cruciaal is. Zonder geschikte procesadditieven gaan grote hoeveelheden verloren met het witte water, komen ze in het afvalwater terecht of vervuilen ze circulatiesystemen.

• Retentiemiddelen (bijv. kationische polymeren of aluminiumverbindingen) zorgen ervoor dat vulstoffen en vezels worden gebonden tijdens het velvormingsproces en worden vastgehouden in de zeef.

• Vlokmiddelen ondersteunen de vorming van grotere aggregaten (macroflocs) die stabiel genoeg zijn om niet meer uitgespoeld te worden.

• Deze combinatie van additieven werkt op een vergelijkbare manier als bij de behandeling van industrieel afvalwater, waar precipitanten en flocculanten worden gebruikt om fijne deeltjes en opgeloste stoffen van elkaar te scheiden.

Praktische relevantie:

• Verhoogde retentie verlaagt het grondstoffenverbruik en bespaart kosten.

• Tegelijkertijd wordt de processtabiliteit verbeterd omdat er minder fijne deeltjes in de cyclus terechtkomen.

• De afvalwaterzuivering heeft er ook baat bij omdat er minder vaste stoffen worden geproduceerd en de zuiveringsfase wordt ontlast.

Conclusie: Retentie- en vlokmiddelen zijn een belangrijk hulpmiddel voor efficiënt voorraadgebruik in de papiermachine - met directe parallellen met afvalwatertechnologie.

De papierindustrie werkt met grote hoeveelheden proces- en circulatiewater die rijk zijn aan organische stoffen (vezels, zetmeel, lignineresiduen). Deze stoffen bieden ideale omstandigheden voor bacteriën, gisten en algen. Tegelijkertijd bevorderen het binnendringen van lucht en oppervlakteactieve stoffen sterke schuimvorming. Beide kunnen de productie enorm verstoren: Schuim veroorzaakt meetfouten en overloop, biofilms leiden tot afzettingen, geuren, gaten of vlekken in het papier.

• Ontschuimers breken stabiel schuim onmiddellijk af en voorkomen schuimvorming. Ze hebben een fysiek effect zonder de papierkwaliteit aan te tasten.

• Biociden (oxidatief en niet-oxidatief) bestrijden microbiologische groei. Een afwisselende biocidestrategie is hier belangrijk om de ontwikkeling van resistentie te voorkomen.

• In combinatie zorgen beide additieventypes ervoor dat circuits vrij blijven van slijm, biofilms en ongewenst schuim.

Parallel met afvalwaterzuivering:
Schuim en biofilms zijn ook typische problemen in biologische afvalwaterzuiveringsinstallaties of retourslib, die worden opgelost met gerichte additieven. De ervaring die is opgedaan bij deze toepassingen vloeit rechtstreeks naar de procesadditieven voor de papierindustrie.

Praktische voordelen:

• Minder ongeplande stops en reinigingen

• Stabiele papierkwaliteit zonder vlekken en gaten

• Lagere microbiologische belasting in de circuits, waardoor ook de afvalwaterwaarden verbeteren

Conclusie: Met het juiste additievenpakket kunnen biofouling en schuimvorming permanent onder controle worden gehouden - voor een probleemloze productie en een consistente papierkwaliteit.

Naast vezels, vulstofverliezen en zetmeel bevatten afvalwaterstromen in de papierindustrie ook organische residuen (bijv. lignine, harsen, pulpchemicaliën). Afhankelijk van de gebruikte additieven kunnen ook zware metalen zoals aluminium, ijzer of sporen van kleurstofcomponenten voorkomen. Zonder gerichte behandeling is het niet mogelijk om aan de strenge grenswaarden te voldoen.

• Neerslagmiddelen (bijv. ijzer- of aluminiumzouten) reageren met opgeloste ionen en organische stoffen en zetten deze om in onoplosbare, scheidbare verbindingen.

• Vlokmiddelen (polymeren) vergroten de resulterende deeltjes en vergemakkelijken hun scheiding in bezinkings- of flotatiesystemen.

• pH-regulering zorgt ervoor dat de additieven werken in het optimale effectieve bereik - vergelijkbaar met galvaniseren of de metaalindustrie, waar metalen specifiek worden neergeslagen in het hydroxidebereik.

• Voor residuen die bijzonder moeilijk af te breken zijn, kunnen ook oxidatieve additieven worden gebruikt om kleurstoffen en ligninefragmenten af te breken.

Praktische voordelen voor de papierindustrie:

• Betrouwbare naleving van wettelijke limieten, zelfs tijdens piekbelastingen

• Lagere slibvolumes dankzij geoptimaliseerde neerslag- en flocculatiecombinaties

• Verlichting van biologische stadia en verbeterde effluentkwaliteit

Conclusie: Afvalwaterbehandeling in de papierindustrie maakt gebruik van procesadditieven die sterk lijken op de behandeling van industrieel afvalwater - met dit verschil dat de hoge organische belasting en vezelresten hier een bijzondere uitdaging vormen.

Achtergrond
Bleken is een belangrijke stap in de pulpproductie om lignineresten te verwijderen en de pulp lichter te maken. Typische oxidatiemiddelen zijn chloordioxide, waterstofperoxide, zuurstof of peroxyazijnzuur. Dit proces is een van de grootste kostenfactoren in een papierfabriek en heeft een directe invloed op de productkwaliteit en de vervuiling van het afvalwater.

Oplossing met procesadditieven

• Chemische stabilisatoren voorkomen dat waterstofperoxide of chloordioxide voortijdig wordt afgebroken. Dit verlengt de effectiviteit en stabiliseert het blekende effect.

• pH-regelaars handhaven de optimale omgeving: peroxide ontwikkelt zijn maximale effect in het licht alkalische bereik, chloordioxide in het licht zure milieu. Additieven helpen om deze smalle vensters betrouwbaar te handhaven.

• Oxidatieverhogers (bv. metaalkatalysatoren of Fenton-achtige systemen) kunnen de efficiëntie verhogen zodat er minder primaire chemicaliën nodig zijn.

• Schuim- en slijmbestrijding in de bleekfasen met behulp van antischuimmiddelen en biociden voorkomt nevenproblemen die vaak worden onderschat maar tot storingen leiden.

Voordelen voor de papierindustrie

• Chemische kosten verlagen: Minder verbruik met hetzelfde of een beter effect.

• Constante witheidsgraden, zelfs bij veranderende houtkwaliteit.

• Verlichting voor afvalwaterbehandeling, omdat er minder restchemicaliën worden geïntroduceerd.

Achtergrond
Papierfabrieken behoren tot de grootste industriële gebruikers van energie en water. Ze werken met grote hoeveelheden koelwater en gebruiken krachtige stoomketels voor proceswarmte en droging. Problemen veroorzaakt door kalkafzetting, corrosie en biofouling leiden direct tot energieverlies, hogere bedrijfskosten en productiestilstand.

Oplossing met procesadditieven

• Hardheidsstabilisatoren en dispergeermiddelen binden calcium- en magnesiumionen en voorkomen de vorming van kalk- en zoutafzetting in koelwater en boilersystemen.

• Corrosieremmers beschermen metalen oppervlakken (staal, koper, aluminium) in pijpleidingen, warmtewisselaars en druksystemen.

• Ontschuimers voorkomen schuimkussens in het ketelwater, wat kan leiden tot onstabiele dampvorming en mechanische problemen.

• Biociden in koelcircuits verminderen microbiële groei (bacteriën, algen, schimmels) en voorkomen biofilms die warmtewisselaars blokkeren en corrosieprocessen versnellen.

Voordelen voor de papierindustrie

• Energiebesparing dankzij schone warmtewisselaaroppervlakken zonder isolatielagen.

• Langere levensduur van boilers, koelsystemen en papiermachines dankzij bescherming tegen corrosie.

• Minder stilstand en voorspelbare onderhoudsintervallen.

• Betrouwbare naleving van OEM-specificaties voor waterkwaliteit en compatibiliteit met additieven.

Achtergrond
Papierfabrieken verbruiken enorme hoeveelheden proceswarmte en koelcapaciteit. Stoomketels genereren de energie die nodig is voor het droogproces, terwijl grote koelwatersystemen papiermachines en hulpapparatuur stabiel houden. Afzettingen, corrosie en biofouling leiden niet alleen tot hoge energiekosten, maar ook tot ongeplande stilstand.

Oplossing met procesadditieven

• Ketelwater: Zuurstofbinders voorkomen corrosieprocessen, alkaliseermiddelen stabiliseren de pH-waarde in de stoomruimte en het condensaat, hardheidsstabilisatoren verminderen kalkafzetting en antischuimmiddelen zorgen voor probleemloze stoomvorming.

• Koelwater: hardheidsstabilisatoren en dispergeermiddelen voorkomen kalk- en zoutafzetting, corrosieremmers beschermen leidingen en warmtewisselaars, biociden remmen microbiële groei en voorkomen biofouling.

• Combinatie met monitoring: De doeltreffendheid van de additieven wordt continu gecontroleerd door online metingen (pH, geleidbaarheid, zuurstof, corrosiesnelheden) zodat de doseringen nauwkeurig kunnen worden aangepast.

Voordelen voor de papierindustrie

• Energie-efficiëntie: Schone warmtewisselaaroppervlakken en ketelbekledingen besparen tot tweecijferige percentages energie.

• Systeembescherming: langere levensduur van boilers, leidingen en koelcircuits.

• Operationele veiligheid: Minder ongeplande stilleggingen door corrosie, kalkafzetting of biofouling.

• Wettelijke naleving: Additieven zijn OEM-compatibel en afgestemd op de waterkwaliteit van de papierindustrie.