Sülfat (kraft) selülozu üretimi ve ağartılması sırasında oluşan atık su bileşimi ve çevreyi kirletme derecesinin proses koşulları ile ilgili olarak araştırılması

Abstract

92 ÖZET Selüloz ve kağıt endüstrisi atık sulan alıcı su kaynaklarına ve çevreye en fazla kirlilik veren sanayiler,.den biridir. Çalışmanın amacı kraft yöntemi ile selüloz üretimi ve üretilen selülozun ağartırılması sırasında meydana gelen atık suların kirlilik yüklerinin saptanması, kirlilik ile proses koşullan arasında bağlantı kurulması ve bu kirlilik yüklerini giderme konusunda katkıda bulunacak bilgilerin sağlanmasıdır. Bu çalışma, SEKA - Dalaman tesislerinde selüloz üretim ve ağartma bölümlerinin incelenmesi ile gerçekleştirilmiştir. Altı ay ara ile iki dönem halinde yapılan çalışmalar sırasında, selüloz üretim bölümünde terebentin sülfat dekantör çıkışı ve geri kazanma kirli kondensatları olmak üzere iki noktada, ağartma bölümünde ise esmer selülozun CEHDED basamaklarıyla ağartılması sırasında her bir basamağın atık çözeltilerinden ve selüloz hamurlarından örnekler alınması şeklinde altı noktada gerçekleştirilmiştir. Atık çözeltilerinde BOD5, COD,toplam asılı madde, pH, organik madde ve anorganik madde analizleri, ağartmanın her basamağından alınan selüloz hamurlarında ise permanganat sayısı ve beyazlık testi, ayrıca esmer selüloz hamurlannda %1'lik NaOH çözünürlüğü ve pentozan analizleri yapılmıştır. Selüloz üretim bölümünde yapılan BOD5 ve COD analizleri sonucu terebantin sülfat dekantör çıkışının geri kazanma kirli kondensatlarma göre daha fazla kirlilik oluşturduğu belirlenmiştir. Hem kirlilik yükünün ortadan kalkması, hemde arıtma maliyetinin azalması için, terebentin sülfatın ayrıldığı dekantör çıkışının siyah çözeltiye karıştırılarak yakılması önerilmiştir. Ağartma bölümünde yapılan BOD5 ve COD analizleri sonucu, altı basamak arasında 1. Ekstraksyon ve Klorlama kademeleri en kirli noktalar olarak belirlenmiştir. Sıcaklık ve kimyasal madde konsantrasyonunun artışıyla BOD5 ve COD kirlilik yüklerinin arttığı görülmüştür. Ağartmaya giren esmer selülozların permanganat sayısının, ağartma sırasında meydana gelen kirlilik yüklerini etkilediği, şöyle ki, düşük permanganat sayılı selüloz hamurlarının ağartılması sırasında daha az, yüksek permanganat sayılı hamurların ağartılması sırasında ise daha az kirlilik oluştuğu belirlenmiştir. Ağartma işlemi sırasında pH değişiminde kirlilik yükünü etkilediği, klorlama basamağında pH artışıyla, hipoklorit basamağında ise pH azalmasıyla kirlilik yükünün artığı belirlenmiştir. Toplam asılı maddeler, ağartma bölümünde özellikle lif kaçklarından meydana gelmektedir. Bu maddeler alıcı su kaynaklarında dip çamuru oluşturarakta, dipte anaerobik parçalanmaya uğramalarıyla yaşayan canlılar için zararlı olmaktadırlar. Ağartma bölümünde toplam asılı maddeleri % 70'i Organik geri kalanı inorganik karakterlidir. Kraft pişirmrsinde kullanılan ve çoğunluğu kızıl çam odunundan meydana gelmiş olan yongaların kimyasal analiz değerleri, kızıl çam odunu kimyasal analiz.sonuçları ile kıyaslandığında a - selüloz ve polyos miktarlarinda ki (a - selülozda % 9, polyos A 'da % 14) azalmanın ve % l'lik NaOH çözünürlüğü ve alkol - benzen çözünürlüğünde ki (% 1'lik NaOH'de % 12, alkol - benzende % 35.83) artışın olasılıkla, yongaların açıkta her türlü hava şartları etkisinde bekletilmesinden kaynaklanmıştır. Çözünen madde miktarındaki artış selüloz verimini % 3 - 4 azaltırken, daha fazla organik maddelerin çözünmesi nedeniyle oluşan kirlilik yükü artmaktadır. Bu durum doğal olarak arıtma maliyatini de olumsuz yönde etkiliyeeektir.

93 SUMMARY The pulp and paper industry with its waste waters is one of the most pollution producing industries for receiving waters and environment. The purpose of our study is first to determine the pollution charge of waste waters obtained during the pulp has been produced acces to the kraft method and bleaching sequences (CEHDED) of this, pulp second to get correlations between pollution and process conditions in the factory. Finally the interpretation of the results would deliver the knowledge, which contribute for the efforts to reduce or minimize the waste water pollution of the kraft mill. This study has been carried out in pulp production and bleach plants of SEKA - Dalaman mill. The investigations have been made two times at six months interval. The first study has been realized in cooking department on turpentine condensates and recovery condensates. In second study the pulps and waste waters from bleaching stages (CEHDED) have been examined. COD, BOD, pH, Organic matters, inorganic matters and total suspended solids have been determined in waste waters. The permanganat number and brightness have been estimated for the pulps from every stage of bleaching and going in chlorination stage of unbleached pulp. In addition solubility in one percent NaOH and pentosan analysis have been made in unbleached pulp. It has been found that turpentine condensates were more polluted than recovery condensates in the view of BOD and COD in pulp production plant. Turpentine condensates should be mixed with black liquors and incinerated to reduce of the treatment cost and abatement of pollution. 1. NaOH and chlorination stages have been found the most polluted stages among the others according to the BOD and COD analysis. The higher temperature and chemical charge are the more COD and BOD pollution occurs. Permanganat number of unbleached pulp effects the pollution in bleaching process (e.g. low permanganat number means less pollution). Unusual variations of pH effects the pollution during bleaching. In chlorination stage an increase of pH causes increase of pollution, while in hypochlorite stage decrease of pH increases the pollution. In bleach plant, especially the fiber lost causes total suspended solid which forms the sludge in receiving waters afterwards. The anaerobic degradation of these matters in deep are harmful for water life. Seventy percent of total suspended solid is of organic and the rest is inorganic character. The results of chemical analysis of chips prepared mostly by Pinus brutia for kraft cooking are compared with chemical analysis of sound pine wood (Pinus brutia). The amounts of alpha cellulose and polyoses are decreasing (for alpha eel. 9 % and polyos A 14 %) While the solubility in one percent NaOH and alcohol - benzene (for NaOH 12 % and alcohol - benzene 35 %) is increasing, which probably originates from storage conditions. On the other hand increase of dissolving matters causes decrease of pulp yield (up to 3 - 4 %). Increase organic matter produces more pollution which naturally effects the treatment cost of waste waters negatively. 'O0&