I detta avsnitt kommer en diskussion om validering av modell, tillämpning av WCA och NNA samt trender som erhålls i graferna. Slutligen följer en diskussion kring tillämpning av WPA i papperstillverkningsprocessen och förbättringsmöjligheter i modellen.
Från resultatdelen i vilket validering av Excel-modellen gentemot publikationerna genomförts syns en viss skillnad, skillnaden är förknippad med avrundningsfel och uppgår till under 1 %, vilket leder till Excel-modellens trovärdighet för framtagning av målvärden stärks och därmed är Excel-modellen användbar för WPA. Målframtagningen gäller för analys av enbart en nyckelförorening i processen. Tillämpning av WPA ger insikten att vattenbehovet till processer som involverar formning, pressning, beredning av kemikalier och blekning skulle kunna tillgodoses med delvis FV och procesströmmen som lämnar form och press-sektionen. Tillförseln av färskvatten till mäldflödessystemet anses inte vara nödvändig utifrån tillämpning av WPA på fallstudie I, vattenbehovet kan uppfyllas med befintliga strömmar som kommer från press- och formningssektionen tillsammans med procesströmmen från andra processer. Detta leder till att behovet av FV till mäldsystemet utesluts. För fallstudie II fås insikten att den besparingspotential som tas fram kan uppnås genom att utöka användningen av procesströmmen från skivfilter 2 och 3, således är dessa viktiga för att uppfylla vattenbehovet i blekningssteget. Det finns möjlighet till att utnyttja vattnet från flotationstanken i det befintliga systemet för att tillgodogöra vattenbehovet i avluftaren och formningssektionen vilket är önskvärd för att minska FV intag och avloppsflödet. Överlag ger WPA att procesströmmen som genereras från sektioner som formning och pressning har en stor återvinningspotential där NNA visar att vattenbehovet hos SK i systemet skulle kunna tillgodogöras genom att återanvända dessa procesströmmar. Således finns möjlighet till att kunna uppfylla vattenbehovet i systemet med hjälp av befintliga strömmar och minska färskvattenanvändning och avloppsgenerering.
Något som tillkommer vid återanvändning av befintliga procesströmmar är nya kopplingspunkter, vilket uppgick till sex stycken för fallstudie I. Kopplingspunkten som är förknippad med blekningssteget involverar en förening av fyra procesströmmar och leder till att behov av FV till blekningssteget minskar med en betydande storlek. En stor del av minskningen visar sig vara förknippad med procesströmmen från formningssektionen i vilket merparten av vattnet dräneras. Således har formningssektionen en betydande roll i systemet och är något som man bör fokusera på för att minska intag av FV. De kopplingspunkter som tillkommer behöva man ta hänsyn till i verkligheten och utvärdera ifall dessa är lämpliga. Sammanfattningsvis syns att besparingspotentialen i form av FV-besparing och minskat avloppsflöde skiljer sig åt. Skillnaden förklaras med att varje process som analyseras är unik och förbättringspotentialen utgår från processpecifik information. Resultatet som tagits fram vid tillämpning av WPA på fallstudierna I och II påminner om förbättringspotentialen som tagits fram i de studier som redovisades i sektion
37
2.3.4 storleksmässigt. De besparingar av FV och avloppsflödet som tagits fram i fallstudierna kommer att kunna uppnås genom att i första hand direkt återanvända befintliga procesströmmar, vilket är ett av stegen för en minskad vattenanvändning enligt WMH. De nätverk som tagits fram för båda fallstudierna I och II konstaterar att NNA maximerar återanvändningen av vatten inom processen genom att systematisk allokera procesströmmarna. Vid nätverksdesign med hjälp av NNA är det av stor vikt att den som designar vattennätverket har god kännedom om processen som analyseras då vissa matchningar i processen är begränsade. Begränsning i matchning kan förekomma på grund av geografiska skäl eller risker som kan uppstå om en viss modifiering skulle genomföras inom processen.
Förbättringsmöjligheterna för vattenanvändningen grundar sig i att kunna ta fram processinformation som speglar den befintliga processen. Trenderna som erhålls från fallstudierna vid förändring av procesströmmarnas massflöde och koncentration visar att vid framtagning av processinformation blir kartläggningen av SK betydelsefull, då dessa påverkar den förbättringspotential som kan fås i form av FV intag. Vidare syns en påverkan av AV-genereringen när egenskaperna för SR ändras, detta innebär att med avseende på avloppsgenerering så kommer kartläggningen av SR att vara mer betydelsefull än SK. Variation av avloppsgenereringen hålls inom ett intervall när SK genomgår en variation, däremot förändras avloppsgenereringen när SR förändras. I båda fallstudierna går det även att konstatera att de största flödena i systemet dvs formning-sektion, klarvattentanken och blekningsprocessen ger en betydande förändring av FV intag och avloppsgenerering, således är kartläggning av dessa av stor vikt.
Insikten som fås från känslighetsanalysen av fallstudierna är att vid framtagning av processinformation kommer SK att behöva ha sin högsta koncentration för att kunna ta fram det minsta FV intaget till processen. Vidare kommer kartläggningen av massflödena hos SK att i synnerhet påverka FV intaget. Som Wan Alwi & Manan (2013) beskriver kommer den högsta koncentrationen hos SK i processen att kunna tas fram genom att se över utrustningens specifikation eller vid samtal med driftpersonal. Vid kartläggning av SR egenskaper framgår att den påverkar mängden avloppsvatten som genereras från processen. Som Foo D. m.fl. (2003) beskriver så är massflöden viktiga i NMTB processer. De insikter som fås av känslighetsanalysen beskriver mer konkret att SK massflöde för utvärdering av FV är mer betydande jämfört med SR, samtidigt som SR kartläggning av egenskap med avseende på massflöde påverkar avloppsgenereringen i högre grad. Generellt är det viktigt att kartläggning för både SK och SR sker så att den speglar den verkliga processen. WPA som metod innefattar olika faser och de föreslagna metoderna som tillämpats inom fallstudierna kommer att kunna tillämpas i papperstillverkningsprocessen för att kunna erhålla riktlinjer kring vattenanvändningen. Viktigt är att se resultatet från WPA som riktlinjer och något som man bör sträva efter för att kunna minska nyckeltalet SWC. Den genomsnittliga SWC för Rexcell fastställdes till 15-17 m3/ton producerat papper och anses ligga i den övre gränsen för vad som anses vara möjligt för moderna pappersbruk enligt Paulapuro (2008), där SWC bör ligga mellan 5-15 m3/ton producerat papper. Således anses papperstillverkningsprocessen hos Rexcell ha potential till att reducera SWC genom tillämpning av WPA i processen med de
38
papperstillverkningsprocessens möjliga besparing i form av FV och avloppsgenerering med avseende på endast en nyckelförorening att fastställas. För att uppnå en minskad vattenanvändning spelar återanvändning av vatten inom processen en viktig roll. Vid återanvändning av vatten inom processen anses NNA bistå med systematisk allokering, således ett viktigt och användbart verktyg då målet är att maximera vattenanvändningen.
En viktig notering är att de fallstudier som tagits med i analysen avser pappersproduktion med hjälp av återvunnet papper och nyckelförorening i processen fastställdes vara TSS i båda fallen. De allokeringar som genomförs för fallstudierna avser enbart nyckelföroreningen TSS och problem med matchning kan förekomma ifall SK och SR skulle begränsas av andra nyckelföroreringar. För Rexcells process kan nyckelföroreningen som utgör kvalitetsmått vara någon annan än TSS och fler än en, vid en sådan situation där flera nyckelföroreningar identifieras i processen bidrar Excel-modellen med exakt och effektiv bestämning av målvärdena ett i taget. Nyckelföroreningar som tas fram är processpecifika och undersöks med hjälp av processansvarig. Insikter som erhållits vid analys av procesströmmarna i fallstudierna kommer att kunna tillämpas vid kartläggning av Rexcells procesströmmar.
39
5.1 Fortsatta studier
Tillämpningen av WPA genomfördes för papperstillverkningsprocessen där processinformation erhölls från olika rapporter. Möjlighet till att kunna använda sig av Excel-modellen för målframtagning och NNA för nätverksallokering på egen framtagen processinformation är önskvärd. De insikter som erhållits från analys av fallstudierna är viktiga att ta med när processinformationen ska tas fram. Möjlighet för vidareutveckling av Excel-modellen finns då den i nuläget är begränsad till att endast genomföra analys på en nyckelförorening i taget. I en utökad modell skulle flera nyckelföroreningar kunna analyseras samtidigt, en sådan modell kommer att kunna ge mer övergripande information om processens förbättringsmöjlighet kring vattenanvändningen. Excel-modellen skulle även kunna automatisera nätverksdesignen som sker med NNA, då den i nuläget beräknas av användaren med hjälp av den genererade mallen och de steg som redovisats i sektion 2.2.4. De besparingarna av FV och reducerat avloppsflöde redovisades endast i procentform och ingen ekonomisk beräkning genomfördes på grund av att kostnaden för avloppsrening är processpecifik. Genomförandet av en ekonomisk analys med avseende på kostnaden för vattenrening skulle kunna ge en mer konkret bild av vad en effektivisering av vattenanvändningen inom vattenkrävande processer kan bidra med. Vid tillämpning av WPA tas inte hänsyn till temperaturerna i SK och SR. Inom papperstillverkningsprocessen är temperatur en viktig del och något som skulle kunna implementeras vid genomförandet av WPA.
40