Меню

Материал подготовлен Содиковым Исмоилом, инженером инновационно-технологического центра "Современные технологии переработки биоресурсов Севера". 

 

Если вы нашли неточности в переводе, свяжитесь, пожалуйста, с Исмоилом. Вы можете написать Исмоилу, какие темы в области ЦБП вам интересны, и мы о них напишем. С Исмоилом можно связаться по телеграмму. 

Если у вас есть интересные материалы и наработки, которыми вы хотели бы поделиться с коллегами, мы с радостью их опубликуем. Также мы ищем редакторов направлений Целлюлоза, Лайнеры, Другие картоны (специальные виды картонов). Если бы вы хотели писать и редактировать статьи на технические темы, свяжитесь с Ириной Летягиной.  

Во многих отраслях промышленности контроль запахов часто упускают из виду или рассматривают лишь после завершения основных строительных проектов. Однако в целлюлозно-бумажной промышленности присутствие завода без эффективных мер по снижению запахов невозможно скрыть от окружающего сообщества. Особенно в наше время, когда общественная самоорганизация происходит быстрее, чем когда-либо в истории — благодаря мгновенному распространению информации в соцсетях и растущим ожиданиям общества к компаниям — период до первых жалоб на запахи становится крайне коротким.

Последствия промышленных запахов и связанных с ними жалоб могут варьироваться от ухудшения отношений с местными жителями до предписаний властей о приостановке работы предприятия. Независимо от степени серьезности, для руководства заводов всегда выгодно — с точки зрения производства, бизнеса и добрососедства — минимизировать запахи и поддерживать гармонию с местным сообществом.

Рисунок 1. Несмотря на то, что традиционные методы борьбы с неприятными запахами хорошо работают в некоторых случаях, у всех них есть недостатки. Современные средства для удаления запахов на растительной основе являются оптимальным решением для безопасной и эффективной нейтрализации запахов.

Проблема запахов особенно сложна, поскольку их трудно измерить количественно, и успех или провал проектов по их устранению обычно оценивается субъективно. Раньше у предприятий было мало данных о природе неприятных запахов и химических процессах, их вызывающих. Это приводило к неэффективным решениям, например маскировке одного неприятного запаха другим. Однако в последние годы некоторые компании направили значительные ресурсы на изучение компонентов, ответственных за эти запахи, а также на поиск молекулярных методов нейтрализации вредных соединений.

Для успешной нейтрализации запахов необходим точный анализ, однако определение вредных компонентов остается сложной задачей. Производители целлюлозно-бумажной продукции могут обратиться к поставщикам, обладающим знаниями и доступом к передовым лабораторным технологиям, таким как газовые хроматографы, для выявления молекул, вызывающих неприятные запахи. Специалисты этих компаний затем подбирают и поставляют продукты, специально разработанные для нейтрализации нежелательных запахов.

Недостатки традиционных методов

Запахи, образующиеся при производстве целлюлозы и бумаги, считаются одними из самых сильных среди всех промышленных процессов. Их источниками часто выступают сероводород, меркаптаны и диоксид серы, выделяющиеся в ходе технологических процессов. Например, при варке крафт-целлюлозы древесная щепа подвергается воздействию высокой температуры ихимикатов, что приводит к образованию газообразных серосодержащих соединений , запах которых напоминает тухлую капусту или протухшие яйца. Эти запахи могут быть не только неприятными, но и вредными для работников предприятий и жителей близлежащих районов.

Помимо крафт-производства, другие процессы — очистка сточных вод, переработка макулатурной массы и полигоны отходов — также могут генерировать неприятные запахи. Каждый из этих источников уникален, и методы борьбы с запахами, эффективные в одном случае, часто оказываются бесполезными в другом.

Хотя существует множество подходов к контролю запахов, традиционные решения имеют существенные недостатки. К ним относятся:

- Маскирующие агенты – временно перекрывают запах, но не устраняют его источник.

- Химические скрубберы – требуют сложного оборудования и реагентов.

- Адсорбционные и угольные фильтры – эффективны лишь для определенных типов соединений.

- Озонирование – может быть опасным и энергозатратным.

- Биофильтры – чувствительны к изменениям условий эксплуатации.

Главные проблемы этих методов — низкая эффективность против органических и неорганических запахов, высокая стоимость оборудования, необходимость обслуживания несколькими поставщиками, а также потенциальные риски для персонала.

В отличие от них, современные растительные нейтрализаторы требуют минимального оборудования, безопасны и универсальны. Они основаны на научно обоснованных рецептурах, разработанных для конкретных типов запахов.

Преимущества стандартизированных решений

Ведущие поставщики решений для контроля запахов используют передовые технологии и экспертные знания для создания стандартизированных составов. Эти рецептуры тщательно разрабатываются для устранения широкого спектра запахов в различных отраслях, включая целлюлозно-бумажное производство. Их ключевые преимущества:

- Сокращение сроков поставки – готовые составы доступны «с полки», уменьшая время ожидания после заказа.

- Быстрый ввод в эксплуатацию – готовые решения ускоряют запуск системы.

- Доказанная эффективность – успешное применение в разных условиях повышает доверие отрасли.

- Адаптивность – стандартные составы работают даже при изменениях в технологическом процессе.

- Поддержка поставщика – гарантированное сопровождение от экспертов.

Стандартизация позволяет предприятиям оперативно внедрять надежные и экономичные решения, минимизируя эксплуатационные затраты и риски.

Рисунок 2. Использование ГХ-МС анализа для определения источников запахов и создания нейтрализующих составов

Индивидуальные решения для особых случаев

Хотя стандартные решения удовлетворяют большинство потребностей отрасли, для некоторых специализированных процессов может потребоваться индивидуальный подход. В таких случаях поставщики-эксперты могут разработать решения, адаптированные под конкретный профиль запахов.

Первым этапом является отбор проб воздуха на предприятии с использованием современных термодесорбционных трубок Markes, которые позволяют хранить образцы до нескольких недель без потери качества. Это обеспечивает высокую точность анализа даже при низких концентрациях веществ, что является значительным улучшением по сравнению с традиционными методами отбора проб, сохраняющими образцы всего несколько часов перед деградацией.

Затем образцы анализируются в лаборатории методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) для точного определения молекулярного состава пахучих соединений (Рис. 2). ГХ-МС создает хроматограмму (Рис. 3) - визуальное представление обнаруженных веществ и их относительной концентрации.

Рисунок 3. Каждый пик на хроматограмме ГХ-МС отражает наличие соединения, идентифицированного и количественно определенного по осям x и y соответственно.

Каждое обнаруженное соединение отображается отдельным пиком на графике, а соответствующее время удерживания используется для идентификации. После определения соединений, вызывающих запах, ученые создают формулу на основе растительных масел, которая молекулярно нейтрализует запахи при распылении в воздухе.

Предлагая как стандартные, так и индивидуальные решения, поставщики решений для контроля запахов на растительной основе удовлетворяют широкий спектр потребностей целлюлозно-бумажной промышленности и других отраслей. Распыление этих составов осуществляется методом атомизации или испарения, в зависимости от области применения.

Атомизация и испарение

С помощью атомизации концентрированные средства для устранения запахов смешиваются с водой и подаются по трубопроводу в зоны с неприятными запахами. Капли распыляются в воздух, нейтрализуя молекулы запаха при контакте. Системы с распылительными форсунками обеспечивают высокий уровень контроля, позволяя изменять объём подаваемого продукта, площадь покрытия и метод распыления (рис. 4).

Рисунок 4. Система распыления высокого давления Ecosorb используется для нейтрализации запахов, выделяемых из системы сточных вод.

Атомизация может осуществляться посредством гидравлических высоконапорных или пневматических низконапорных систем. Высоконапорные системы устраняют запахи путём распыления мелкодисперсного тумана в воздухе для обработки выбрасываемых газов и поверхностных запахов, тогда как низконапорные вентиляторные системы эффективны в замкнутых пространствах и средах, где необходимо локализовать несколько источников запаха, сосредоточенных на небольшой площади.

Системы подачи с низким давлением распыляют смесь средства для устранения запахов и воды через струю вентилятора, создавая мелкий туман в зоне обработки. Поскольку такие системы, как правило, компактны, они гибкие, легко настраиваются и могут без труда перемещаться между разными участками производства. Дополнительным преимуществом является то, что использование концентрированных средств упрощает транспортировку и хранение: вода, составляющая основную массу и объём, добавляется непосредственно на месте применения.

В отличие от атомизации, системы испарения не требуют добавления воды. В них используются неразбавленные нейтрализаторы запахов, которые подаются через перфорированные трубопроводы, создавая сухой пар для устранения летучих соединений в воздухе.

Главные преимущества испарительных систем:

- Экономия воды (по сравнению с атомизацией), что снижает затраты и уменьшает экологическую нагрузку

- Возможность работы в широком диапазоне производительности - от 130 до 2400 кубических футов в минуту (CFM)

- Более высокая эффективность за счет образования мелких капель, улучшающих поглощение запахов

- Простота эксплуатации (не требуется смешивание или разбавление реагентов)

- Минимальное техническое обслуживание (отсутствие форсунок исключает риск засорения)

Однако у этого метода есть ограничение: он менее эффективен в условиях высокой влажности и поэтому подходит только для использования в сухих помещениях.

Испарительные системы особенно выгодны для производств, где важны экономия ресурсов, экологичность и низкие эксплуатационные расходы. Их гибкая производительность позволяет адаптировать системы под различные технологические требования.

Рисунок 5. Модульные системы нейтрализации запахов Ecosorb обеспечивают распыление специализированных абсорбирующих составов непосредственно в источнике неприятных запахов для их молекулярной нейтрализации.

Исследование ситуации: комбинат снизил количество жалоб

Крупный американский производитель целлюлозы и бумаги использовал систему газопромывкидля очистки выбросов, но растущее число жалоб от жителей и предприятий поблизости показало неэффективность этого метода. Угроза остановки производства из-за предписания властей сократить выбросы заставила руководство комбината искать новое решение.

Специалисты компании Ecosorb (поставщика экологичных нейтрализаторов запахов) провели отбор проб воздуха вокруг предприятия и проанализировали состав пахучих соединений. Для их устранения был подобран состав Ecosorb 806, разработанный специально для целлюлозно-бумажных производств.

Внедрение решения:

- Нейтрализатор распылялся без добавления воды через систему испарения (Рис. 5), требующую минимального обслуживания.

- Обработке подверглись ключевые источники запахов: отстойные пруды, зоны обезвоживания шлама, участки переработки макулатуры, варка целлюлозы, градирни и выхлопные трубы (Рис. 6)

Преимущества решения:

- Полная нейтрализация запахов на молекулярном уровне (не маскировка).

- Безопасность: состав на растительной основе не имеет температуры вспышки и не требует специальных разрешений.

- Простота эксплуатации: низкие затраты на обслуживание.

- Соответствие экологическим нормам: угроза остановки производства была снята.

- Улучшение отношений с местным сообществом за счет снижения жалоб.

Экологичные решения как инструмент роста 

Применение биоразлагаемых нейтрализаторов позволяет предприятиям:

- Эффективно устранять запахи без вреда для окружающей среды.

- Снижать эксплуатационные расходы по сравнению с традиционными методами.

- Сохранять репутацию и избегать конфликтов с регуляторами и местными жителями.

Использование систем испарения и атомизации делает процесс экономичным и масштабируемым, позволяя сосредоточиться на производстве и прибыли, а не на решении проблем с запахами.