globe Menu Zoeken
Duurzaamheidstip

Hoe het waterverbruik bij het maken van papier verminderen?


1

Okt 20



In Europa wordt 40% van al het zoet water verbruikt door de industrie. Naast de levensmiddelenindustrie, de chemische industrie, de primaire metaalindustrie en de geraffineerde aardolie-industrie is de papierindustrie een van de zwaarste waterverbruikers. In Slovenië en Zweden is de papierindustrie zelfs de grootste onttrekker van industrieel water.
In de afgelopen tien jaar zijn de waterkosten in sommige gebieden meer dan verdubbeld, waardoor de papierindustrie deze uitgaven eens goed onder de loep moet nemen. Wanneer de kosten voor de afvoer van afvalwater worden meegerekend, zijn zij nog veel groter.

Slijtage van sproeiers betekent waterverspilling

Figuur 1: Sproeiers die tot 30% versleten zijn (rechts) vertonen geen zichtbare tekenen van slijtage

Sproeikoppen vormen de kern van alle toepassingen waarbij in de hele molen water gebruikt wordt. Deze schijnbaar eenvoudige onderdelen hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties en de bedrijfskosten bij bevochtigen, reinigen, smeren, kanten afsnijden, bleken, afkloppen, lijmen en tientallen andere toepassingen.
Naarmate sproeikoppen slijten, worden hun openingen groter en bij een gegeven druk zal het debiet toenemen. Zelfs een geringe slijtage van de spuitdoppen die niet visueel op te sporen is, kan uiterst verkwistend zijn en tienduizenden, soms honderdduizenden dollars per jaar aan hogere bedrijfskosten kosten.

Versleten sproeiers die over hun capaciteit sproeien, verspillen meer dan alleen water: De elektriciteitskosten zullen stijgen door de overmatige pompwerking, en laten we de kosten van het chemicaliënverbruik niet vergeten, ook die zullen stijgen. Hieronder ziet u slechts twee voorbeelden van hoe snel de kosten kunnen stijgen.


Voorbeeld 1. Stijging van de bedrijfskosten van een douche in het drooggedeelte

Een douche met 70 sproeiers die een losmiddel op het droogvilt spuiten.

Nieuwe sproeikoppen 15% versleten sproeikoppen
Water € 5,335 € 6,135
Chemicaliën € 46,800 € 53,820
Elektriciteit € 2,667 € 3,118
Totaal € 54,802 € 63,073
Verhoging van de kosten voor één douche € 8,271

Een installatie met zes douches in het droge zou dus geconfronteerd worden met kosten die jaarlijks met bijna € 50.000 stijgen.


Voorbeeld 2. Knock-off douche verhoogt de bedrijfskosten

Eén douche met 72 sproeiers in het droge gedeelte van een persafdeling die 15% overcapaciteit heeft wegens versleten sproeiers.

Jaarlijks extra waterverbruik 124.570.640,9 liter
Verhoogde jaarlijkse kosten voor water en elektriciteit voor de werking van de pomp van één douche € 65,156

In een installatie die tien douches in bedrijf heeft, bedraagt de jaarlijkse geldverspilling al gauw meer dan een half miljoen euro.


Manieren om het waterverbruik te verminderen:

1: Vervang versleten sproeiers volgens een regelmatig schema

Versleten spuitmonden zijn een veel voorkomend probleem in de pulp- en papierfabrieken, grotendeels ten gevolge van de chemicaliën en het water dat gebruikt wordt. Veel fabrieken vervangen hun sproeikoppen jaarlijks. Maar afhankelijk van het aantal en het soort sproeibewerkingen kunnen de kosten van vervangende sproeiers veel lager zijn dan de kosten van verspild water - zelfs als de sproeiers slechts 15 tot 20% versleten zijn.

Checklist onderhoud sproeiers

❏ DEBIET - ELKE SPROEIER

Centrifugaalpompen: Controleer de aflezingen van de debietmeter om verhogingen op te sporen, of verzamel en meet de nevel uit de sproeier gedurende een bepaalde tijd bij een bepaalde druk. Vergelijk dan deze aflezingen met de debieten die in de catalogus van de fabrikant vermeld staan, of vergelijk ze met debietaflezingen van nieuwe, ongebruikte sproeikoppen.
Verdringerpompen: Controleer de druk van de vloeistofleiding op dalingen; het debiet zal constant blijven.

❏ SPROEIDRUK

Centrifugaalpompen in sproeierverdeelstuk: Controleer op toenames van het gespoten vloeistofvolume. (De spuitdruk zal waarschijnlijk gelijk blijven.)
Verdringerpompen: Controleer de manometer op drukdalingen en vermindering van het effect op de bespoten oppervlakken. (Het gesproeide volume vloeistof blijft waarschijnlijk gelijk). Controleer ook op drukverhogingen ten gevolge van verstopte spuitdoppen. Controleer visueel op veranderingen in de spuitdekking.

DROP GROOTTE

Onderzoek de spuitresultaten op veranderingen. Bij de meeste toepassingen kan een toename van de druppelgrootte niet visueel worden vastgesteld. Een verhoging van het debiet of een verlaging van de spuitdruk zal de druppelgrootte beïnvloeden.

❏ IMPACT

Onderzoek de resultaten van de toepassing op voortijdige slijtage van het weefsel en/of problemen met de papierkwaliteit. Dit kan wijzen op een toename van de impact die niet visueel kan worden vastgesteld.

❏ SPUITPATROON

Controleer elke spuitdop visueel op veranderingen in de gelijkmatigheid van het patroon. Controleer de spuithoek met een gradenboog. Meet de breedte van het spuitpatroon op het bespoten oppervlak.

2: Vervang het materiaal van de sproeier om de slijtage te verlengen en optimale prestaties te garanderen

Spuitdoppen van hardere materialen hebben over het algemeen een langere slijtage-duur. Naast standaardmaterialen zoals messing en roestvrij staal zijn duurzamere spuitmonden vaak verkrijgbaar in speciale materialen, carbiden of met robijnvormige openingen.
Spuitmonden met een synthetische robijnvormige opening worden vaak gebruikt voor het afsnijden van banen, omdat zij een superieure spuitprecisie bieden voor een scherpe, scherpe rand en een tot 2000 maal grotere slijtvastheid dan messing. Bovendien blijft de straal gelijkmatig, zelfs in de eerste stadia van slijtage.

Veel massieve straal spuitmonden zijn ook verkrijgbaar met robijn of saffier openingen. Door de straal langer hoog te houden, kunnen de stoffen ook langer beter gereinigd worden.

Figuur 2 geeft standaard slijtvastheidsverhoudingen voor veel van deze materialen, om u te helpen bepalen of u een verandering moet overwegen.

Sproeikop Materiaal Weerstandsratio
Aluminium 1
Messing 1
Polypropyleen 1 – 2
Staal 1.5 – 2
Monel® 2 – 3
Roestvrij staal 4 – 6
Hastelloy 4 – 6
Gehard roestvrij staal 10 – 15
Stellite® 10 – 15
Siliciumcarbide (gebonden met nitride) 90 – 130
Keramiek 90 – 200
Carbiden 180 – 250
Synthetische robijn of saffier 600 – 2,000
Figuur 2: Schuringsweerstandsratio's bij benadering

3: Verminder de spuitdruk indien de prestaties

Hoewel het niet altijd mogelijk is, kan het verminderen van de druk (waardoor de vloeistofsnelheid door de opening vertraagd wordt) helpen om de snelheid waarmee de opening slijt, te verminderen.

4: Gebruik zelfreinigende spuitmonden of zeven om de spuitmonden te beschermen en de slijtage te beperken

In veel toepassingen worden slijtage en verstopping van de sproeikoppen veroorzaakt door vaste vuildeeltjes in de gespoten vloeistof. Dit komt vooral voor in systemen met continue recirculatie van spuitwater. In een gemiddeld produktieproces kan het water door recirculatie ongeveer 17 maal gebruikt worden voordat het geloosd wordt, in tegenstelling tot één of twee maal zonder recirculatie.

Zelfreinigende sproeiers hebben een zuigertype ontwerp. Wanneer de leidingdruk laag is, trekt de zuiger zich terug om vuil uit de opening van de sproeier te verwijderen. Zelfreinigende sproeiers zijn ideaal voor gebruik in douches met een hoog gehalte aan vaste stoffen in het water, en ook in papiermachines, vanwege het compacte ontwerp.

Strainers, of sproeiers met ingebouwde filters, vangen grotere deeltjes op en voorkomen dat er vuil in de sproeieropening of de schoep komt, en verminderen zo de slijtage aanzienlijk.

Figuur 4: T-zeefjes zijn voorzien van een verwijderbare onderstop, zodat de zeefconstructie volledig kan worden teruggetrokken tijdens het schoonmaken. Bij sommige modellen kan de bodemplug vervangen worden door een aftapkraan om snel te kunnen spoelen

5: Gebruik spuitpistolen in plaats van open slangen

Voor het schoonmaken van de hele molen gebruikt u lagedrukspuitpistolen in plaats van open slangen. Dit kan het waterverbruik met 50% of meer verminderen. Ook door ervoor te zorgen dat het water alleen "aan" staat wanneer het werkelijk nodig is, wordt de verspilling aanzienlijk verminderd.

6: Automatiseer uw kisten- en/of tankreiniging

Tanks en kisten worden vaak handmatig schoongemaakt door arbeiders met slangen, of door de tank of kist meerdere keren te vullen en leeg te laten lopen. Afhankelijk van de grootte van de kist kunnen deze reinigingsmethoden honderden liters water verbruiken telkens als de kist wordt schoongemaakt.

Geautomatiseerde tankreinigingssystemen zijn een doeltreffend alternatief voor manuele reiniging. Sommige fabrieken hebben gemeld dat zij tot € 50.000 per jaar per voorraadkist kunnen besparen, gewoon door over te schakelen op geautomatiseerde reiniging.

Clean-in-place (CIP) systemen maken gebruik van sproeikoppen voor een gecontroleerde, grondige reiniging en spoeling. Andere mogelijkheden zijn krachtige, vloeistofaangedreven of gemotoriseerde tankwasmachines en geautomatiseerde turnkey-systemen. Naast het gebruik van aanzienlijk minder water dan bij handmatige en vul/aftapmethoden, biedt geautomatiseerde tankreiniging nog vele andere voordelen, zoals:

  • Snellere, grondiger reiniging
  • Minder gebruik van dure chemicaliën
  • Lagere verwijderingskosten
  • Verbeterde veiligheid van de werknemers
  • Lagere arbeidskosten en minder onderhoudsonderbrekingen.

Kant-en-klare systemen integreren pompen, sensoren, motoren en kleppen die ontworpen zijn om de prestaties van tankreinigingssproeiers te optimaliseren. De systemen kunnen zo worden uitgerust dat de reinigingsvloeistof in een gesloten circuit wordt gerecirculeerd, zodat een deel van, of alle, water en chemische reinigingsoplossingen opnieuw kunnen worden gebruikt.

Geoptimaliseerde sproeisystemen dragen bij tot een duurzame en winstgevende toekomst

Sproeikoppen zijn precisie-onderdelen die ontworpen zijn om onder specifieke omstandigheden specifieke prestaties te leveren. Het feit dat een sproeier sproeit, betekent niet dat hij optimaal werkt.

Wanneer de sproei- en/of bevochtigings-, coating-, reinigings- en websnijbewerkingen niet geoptimaliseerd zijn, wordt een kostbare, natuurlijke hulpbron uitgeput; bovendien kunnen zich nog vele andere kostbare problemen voordoen, zoals:

  • Problemen met de kwaliteitscontrole
  • Ongeplande productiestilstand
  • Meer onderhoud
  • Verhoogd verbruik van dure chemicaliën en elektriciteit

Om er zeker van te zijn dat uw systeem zo efficiënt mogelijk werkt en geen water verspilt, begint u met een audit van uw sproeisysteem. Een audit wordt meestal gratis aangeboden en kan enkele uren werk vergen.

De meeste deskundigen zijn het erover eens dat, om ervoor te zorgen dat de wereld ook in de toekomst over voldoende veilig water beschikt, actie moet worden ondernomen - en wel op agressieve wijze! Voor de toekomstige generaties is het van het grootste belang dat de praktijk van waterbesparing niet als een onbelangrijke afleiding wordt beschouwd. Als u meer wilt weten over hoe u het waterverbruik in uw fabriek kunt verminderen, neem dan zeker rechtstreeks contact met ons op.