Аспекты влияния ЦБК на город

     Проектная мощность комбината составляет 945,900 тыс. т/год целлюлозы по варке, реальная – около 900 тыс. т/год. В настоящее время предприятие производит около 15 % всей отечественной целлюлозы и 20 % картона. В Архангельской области «Котласский ЦБК» является одним из наиболее крупных промышленных предприятий целлюлозно – бумажной промышленности [14].

     Сырьём  для производства продукции является древесина различных пород:

• для производства сульфатной небеленой целлюлозы  (картонно – бумажное производство) – хвойная сосновая древесина;
• для производства сульфитной целлюлозы – хвойная еловая древесина;
• для производства  сульфатной беленой целлюлозы – лиственная древесина;
• для производства нейтрально – сульфитной целлюлозы – лиственная древесина;
• для производства древесноволокнистых плит – лиственная древесина[11].

     Древесина поступает на комбинат в виде балансовой древесины или в виде щепы.

     В состав комбината входят следующие  основные производства:

• картонно-бумажное производство (КБП);
• производство вискозной целлюлозы (ПВЦ);
• производство печатных бумаг (ППБ);
• производство сульфатной беленой целлюлозы (ПСБЦ).

     Кроме этих производств в состав комбината  входит целая группа производств, отдельных цехов, энергетических станций и дочерних предприятий, имеющих вспомогательное значение (производство тепловой и электрической энергии, утилизация и переработка побочных продуктов). В эту группу входят:

     древесно  – биржевое производство (ДБП); цех  биологической очистки промстоков (ЦБОП); производство химических реагентов (ПХР); цех по переработке сульфитных щелоков (ЦПСЩ); лесохимический цех (ЛХЦ); теплоэлектроцентраль (ТЭЦ-1); энерготехнологическая ТЭС (ЭнТЭС); ООО «ПЖТ»; ООО «ИлимСеверРМП»; ООО «Бумтехсервис»; ООО «ИлимСевер Древ»; ООО «Автотехсервис»; ООО «ИлимПапЭксим»; ООО «Илим-Промавтоматика».

     В состав производственных мощностей  ОАО «Котласский ЦБК» входят:

• лесная биржа – приём древесины из воды, разгрузка из железнодорожных вагонов и автотранспорта, складирование и подача в производство древесины общим объёмом 4,5 млн. м³/год;
• древесно – биржевое производство (ДБП) – подготовка щепы раздельно из еловой, хвойной и лиственной пород древесины в 3-х цехах;
• производство сульфитной вискозной целлюлозы, существующая мощность производства – 139,5 тыс. т/год;
• производство сульфатной (лиственной) беленой целлюлозы производи-тельностью 304,7 тыс. т/год;
• производство сульфатной хвойной целлюлозы производительностью 309,1 тыс. т/год и нейтрально – сульфитной полуцеллюлозы производительностью 135, 5 тыс. т/год;
• производство картона и гофробумаги вырабатывает продукции 245 тыс. т. в год:
• производство мешочной бумаги осуществляется  на 2–х бумагоделательных машинах, общей мощности 162 тыс. т бумаги в год;
• производство бумажных мешков мощностью 297 млн. мешков в год;
• производство печатных видов бумаги мощностью 110 тыс. т бумаги в год;
• цех по переработке сульфитных щёлоков  производит кормовые дрожжи и технические лигносульфонаты;
• лесохимический цех перерабатывает собственное сульфатное мыло в хвойное и лиственное талловое масло (14 тыс. т), которое впоследствии подвергается ректификации  с получением  канифоли, жирных кислот, дистиллированного и легкого таллового масла и таллового пека;
• цеха регенерации сульфатных щёлоков картонно – бумажного производства (1080 т абсолютно сухого вещества в сутки) и производства сульфатной беленой целлюлозы (2500 т абсолютно сухого вещества в сутки);
• производство химических реагентов – производство двуокиси хлора по методу Метисона (восстановление хлората натрия сернистым ангидридом в присутствии серной кислоты);
• водоподготовительный цех: подготовка свежей воды осуществляется на фильтроочистных сооружениях 1 и 2 (ФОС) с забором воды из р. Вычегда;
• производство неочищенного глинозёма в водоподготовительном цехе для собственных нужд ФОС и других нужд комбината – 39 тыс. т/год;
• энергетические объекты, обеспечивающие теплом и электроэнергией комбинат и г. Коряжма[14].

     Для написания работы были использованы картографические, статистические и литературные материалы, а также проекты, полученные от Котласского целлюлозно-бумажного комбината за 2004, 2005, 2006, 2007 года.

     При рассмотрении главы о влияние  целлюлозно – бумажной и деревообрабатывающей промышленности на окружающую среду были использованы литературные издания, в которых отражена суть данного вопроса.

     При рассмотрении главы о влияние целлюлозно – бумажной промышленности на водный бассейн был использован проект нормативов выбросов загрязняющих веществ в водные объекты и литературные издания, в которых отражена суть данного вопроса.

     При анализе воздействия КЦБК на окружающую среду, для написания последующих глав, используются статистические отчеты по форме 2ТП (воздух), проект нормативов (лимитов) сбросов загрязняющих веществ, поступающих со стоками ОАО «КЦБК» в реку Вычегда.

     В работе использованы следующие методы:

• статистический метод, используемый при обработке данных об объёмах сбросов и выбросов загрязняющих веществ;
• метод сравнительного анализа применяемый в четвёртой и пятой главах, при изучении выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сбросов сточных вод и их динамики;
• ретроспективный метод заключается в использовании данных за трехлетний период с 2004 по 2006 года, что позволяет сделать вывод о динамике загрязнения окружающей среды;
• картографический метод использовался при выполнении карт – схем предприятия масштабом 1:50000. Также использована табличная форма представления информации.

     3. Воздействие производства Котласского ЦБК на воздушный бассейн

     Основными источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферу являются организованные выбросы, источниками выделения для которых является технологическое оборудование комбината.

     Наиболее  мощные источники выделения загрязняющих веществ находятся на: картонно – бумажном  производстве, производстве вискозной целлюлозы, производстве печатных бумаг, производстве сульфатной беленой целлюлозы, теплоэнергоцентрали, хлорном производстве.

     Наиболее  мощные неорганизованные источники  выбросов загрязняющих веществ в атмосферу находятся в ЦБОП, это открытые поверхности емкостей оборудования по биологической очистке промышленных сточных вод комбината[14].

     3.1 Характеристика технологии производства и технологического оборудования с точки  зрения загрязнения атмосферы

     Производство  сульфатной целлюлозы: сульфатный способ варки целлюлозы применяется на КБП и ПСБЦ. Варка целлюлозы производится в варочных аппаратах непрерывного действия «Камюр».

     Процесс сульфатной варки целлюлозы сопровождается образованием токсичных сернистых соединений таких как: сероводород, диоксид серы, метилмеркаптан, диметилсульфид, диметилдисульфид. Кроме этого при варке целлюлозы выделяется метанол и скипидар.

     Все эти вредные вещества являются специфичными для сульфат – целлюлозного производства и имеют характерный неприятный запах.

     Причиной  образования дурнопахнущих сернистых соединений является присутствие в варочном щелоке сульфида натрия, а в древесине метаксильных групп.

     Выделение дурнопахнущих соединений происходит на всех стадиях технологического процесса.

     Все технологические процессы, связанные с выделением дурнопахнущих газов, идут в герметически закрытом технологическом оборудовании с организованным отводом газовоздушной смеси.

     В выпарных отделах сульфатных производств  наиболее сильным источником выделения вредных веществ является барометрический ящик. Парогазы от барометрического ящика в выпарном отделе КБП поступают на очистку в скруббер орошаемый крепким белым щелоком (эффективность очистки не менее 98 %), а в выпарном отделе ПСБЦ (находящимся на ТЭС – 3) в цех дезодорации газов (эффективность очистки не менее 99 %).

     Для сжигания чёрных щёлоков, с целью  регенерации химикатов применяемых для сульфатной варки целлюлозы, на комбинате установлены 5 содорегенерационных котлоагрегатов (СРК). При сжигании отработанного и упаренного чёрного щёлока происходит сгорание его органической и плавление минеральной части. Для восполнения производственных потерь щёлочи и серы в плав добавляют сульфат натрия, который восстанавливается до сульфида натрия.

     При проведении реконструкции на СРК  – 1, 5 и 6 из технологической схемы  исключены каскадные испарители и заменены концентраторами. Это практически исключает выбросы сероводорода и метилмеркаптана с дымовыми газами СРК. Проведение такой реконструкции планируется на СРК - 2.

     Пар и электроэнергия, производимые при  сжигании щёлоков исполь –зуются на нужды производства.

     Дымовые газы от сжигания чёрного щёлока содержат оксид углерода, окислы азота, сероводород, метилмеркаптан, диоксид серы.

     На  СРК № 5 и 6 используется сухая очистка  газов в электрофильтре от пылеобразного  сульфата натрия, который возвращается в цикл производства.

     На  СРК № 1, 2, 3 очистка дымовых газов  производится в две ступени. Первая ступень это электрофильтр, вторая – орошаемый скруббер для улавливания сернистых соединений из дымовых газов.

     Для приготовления белого щелока, подаваемого на сульфатную варку целлюлозы, образующийся при растворении плава зеленый щелок в цехе каустизации освобождается от примесей путем отстаивания или фильтрации, смешивается с негашеной известью для проведения собственно каустизации и очищается от известкового шлама путем отстаивания или фильтрации. При каустизации карбонат натрия, растворенный в зелёном щёлоке совместно с сульфидом натрия, превращается в гидроксид натрия по следующему химическому уравнению, называемом уравнением реакции каустизации:

     СаО + Н3О + Na2CO3 = 2NaOH + CaCO3

     Образовавшийся  карбонат кальция (известковый шлам) выпадает в осадок. После отстаивания или фильтрации осветленный раствор (белый щелок) направляют на варку целлюлозы. Известковый шлам после промывки сгущают на вакуумных фильтрах и подают в известерегенерационную печь. В зоне обжига печи при температуре 1300°С происходит разложение карбоната кальция с получением извести (СаО), которая вновь вступает в цикл производства.

     Наиболее  вредными выбросами этого процесса являются дымовые газы от ИРП. содержащие пыль и в небольших количествах сероводород, метилмеркаптан и сернистый ангидрид.

     Для очистки дымовых газов от пыли ИРП оснащены газоочистными установками (скрубберами «Вентури») с эффективностью очистки не менее 95%.

     Методом уменьшения выбросов сероводорода и  метилмеркаптана является улучшение промывки шлама, поступающего на обжиг в ИРП.

     Побочными продуктами сульфатной варки древесины  является сульфатное мыло, из которого вырабатываются в лесохимическом цехе талловые продукты: талловое масло, канифоль, талловый пек. Основным технологическим процессом является обработка сульфатного мыла серной кислотой в реакторе.

     При проведении этого процесса выделяются сероводород и метилмеркаптан, так как сульфатное мыло содержит черный щелок, в котором присутствует сульфид натрия. Вредные газовые выделения из реактора направляются на термическое обезвреживание в предтопок котла ВОТ.

     Для поддержания температурного режима технологического процесса в реакторе используется высоко температурный органический теплоноситель (ВОТ), который нагревается в котле ВОТ, работающем на мазуте. Основные выбросы от котла ВОТ следующие: оксид углерода, окислы азота, сернистый ангидрид[14].

     Отбелка сульфатной целлюлозы производится только на ПСБЦ. Отбелка предназначена для удаления и обесцвечивания окрашенных включений в целлюлозной массе и для обеспечения стойкой белизны целлюлозы.

     Процесс отбелки заключается в обработке  целлюлозной массы двуокисью хлора, гипохлоритом, водным раствором сернистого ангидрида и каустиком[15].

     Основными загрязняющими веществами, выделяющимися от технологического оборудования в процессе отбелки, являются: двуокись хлора, сернистый ангидрид, то есть вещества не полностью прореагировавшие при отбелке целлюлозы.

     Количество  и концентрация этих веществ, содержащихся в парогазовых выбросах из башен отбелки, от вакуум-фильтров, баков фильтрата, зависит от вида целлюлозы, расходов белящих реагентов, температуры, рН  процесса отбелки и продолжительности пребывания целлюлозы в отбельных башнях.

     Парогазовые выбросы от технологического оборудования отбельного цеха направляются на очистку в газопромывных колоннах для очистки выбросов от хлора и двуокиси хлора. Эффективность очистки выше 95 %.

     Кислотный отдел ПВЦ. В кислотном отделе находится технологическое оборудование для приготовления варочного раствора для сульфитной варки (бисульфит натрия) и нейтрально – сульфитной варки (моносульфит натрия).

     Исходным  сырьем для приготовления варочного  раствора являются сода и сера. Серу сжигают и образовавшийся газ (сернистый ангидрид с концентрацией 14-15 % в смеси с воздухом) подают в насадочные абсорберы, орошаемые содовым раствором по противоточной схеме, после чего не поглощенные газы (сернистый ангидрид) выбрасываются в атмосферу.

     Варка сульфитной целлюлозы производится в варочном отделе ПВЦ в 14 варочных котлах периодического действия.

     Процесс сульфитной варки заключается в  обработке хвойной (еловой) древесной  щепы раствором бисульфита натрия. Для ведения нормального процесса сульфитной варки раствор бисульфита натрия должен содержать до 7 % растворенного сернистого ангидрида.