Stabilisierung der Nasspartie von Papierfabriken
In der Papier erzeugenden Industrie wurden geschlossene Wassersysteme entwickelt, um den Bedarf an Frischwasser zu verringern, was wirtschaftliche und umwelttechnische Vorteile mit sich bringt. Der Nachteil dabei ist die Ansammlung von Verunreinigungen und gelösten Stoffen in der sogenannten Nasspartie von Papierfabriken. Im Formbereich, meist als Nasspartie bezeichnet, wird der Faserschlamm auf einer Bespannungsschlaufe herausgefiltert und zu einer nassen Faserbahn geformt. Die Ansammlung kolloidal gelöster Stoffe (dissolved and colloidal material, DCM) kostet die europäische Industrie bis zu 1 Milliarde Euro im Jahr, hauptsächlich aufgrund von Instabilitäten, Korrosion und Explosionen, die zu Ausfallzeiten der Papiermaschinen führen. Diese wirtschaftlichen Verluste müssen bei kleineren Papierfabriken mithilfe optimierter und stabilerer Nasspartien vermieden werden, wenn sie gegenüber ihren größeren Mitbewerben konkurrenzfähig bleiben möchten. Bei dem Projekt "A smart homogenization approach improving process knowledge and papermaking competitiveness" (Shaker) handelt es sich um eine EU-geförderte Initiative, die kleine und mittlere Unternehmen (KMUs) aus verschiedenen Ländern umfasst. Die Shaker-Forscher haben einen präventiven Ansatz zur Vermeidung von Problemen mit Wassersystemen der Papierfabriken gewählt. Diese entstehen meist aufgrund schlechter Homogenisierung oder schnellem Entmischen der Wasser/Zellstoff-Mischung in toten Zonen von Tanks und Rohren. Das stehende Wasser in diesen Bereichen führt zu hoher anaerober Aktivität und einer erhöhten Menge an Mikroorganismen in der Mischung, was Prozessinstabilitäten mit sich bringt. Die Hauptinnovation von Shaker ist ein verbessertes Homogenisierungskonzept, das zur Vermeidung dieser toten Zonen beitragen und die Verunreinigungen im System verringern sollte. Die Grundlage für das neue System bildet eine optimierte Mischbütte (Tank), die zu einer konstanten Nasspartie und einer büttenfreien Papierproduktion führen soll. Die Projektpartner schätzen, dass sie Reduzierungen von bis zu 20 % der Energie, Erdgas und Wasser mit sich bringt sowie 5 % weniger Holz und 25 % weniger Chemikalien verwendet werden müssen. Weitere Verbesserungen in der Anlagenproduktivität und der Qualität des Endprodukts sind möglich. Die Shaker-Partner arbeiteten an der Kommerzialisierung des Systems. Es wurden bereits Marktanalysen durchgeführt und Kanäle zur Verbreitung und Nutzung der Ergebnisse festgelegt und abgeschlossen. Das neue System verspricht, Europa Wettbewerbsvorteile gegenüber dem Fernen Osten, Südamerika und den Vereinigten Staaten zu verschaffen.
