FTIR utfördes på bakvatten i vätskeform och i pulverform. Resultaten för vätskefas ser kurvorna lika ut, endast en liten skillnad för membranfiltrerat bakvatten. Toppen som syns vid ca 3400 cm-1 i figur 13 indikerar -OH och antas vara vatten i provet. Vattnet i provet kan ge felaktiga resultat. Testerna bör därför utföras på pulverform för att få bättre resultat. Det är dock svårt att bara via ett FTIR spektrum utvärdera vilka typer av bindningar som finns i ett prov.
Bakvattnet plockades ut från PM6 vid ett tillfälle, det användes för att testa konduktiviteten, avvattningsförmågan och för tillverkning av ark, som sedan användes för att undersöka om pappersstyrkan ändrades för färdig produkt. Bakvatten förvarades i dunkar som stod utomhus. Bakvattnet innehåller mycket organiskt material, och en tillväxt av mikroorganismer kan uppkomma om bakvattnet får stå. Avvattningsförmågan testades på bakvattnet och pappersmassan två veckor efter de andra testen. Tillväxten av mikroorganismer i bakvattnet kan därför ha påverkat resultatet.
För att mäta avvattningsförmågan användes en malgradsmätare där pappersmassablandning blandades med de olika bakvattenblandningarna, orenat bakvatten som hade blandats med olika andelar renat bakvatten eller kranvatten. Som nämnts tidigare och som även framgick när ytvikten räknades ut för alla ark. Var att ytvikten varierade, trotts att pappersmassan noga vägdes upp för varje ark. Det beror på att pappersmassablandningen innehåller mycket vatten. För varje försök vägdes pappersmassablandning upp för att innehålla två gram torr pappersmassa. Det finns ingen metod föra att ta reda på hur mycket torr pappersmassa som vägdes upp från pappersmassablandningen till varje ark. Det kan ha innehållit för mycket eller för lite pappersmassa. Variationen av torr pappersmassa påverkar resultaten från malgradsmätaren. Vid rening av bakvatten genom filterpåsen försvinner fibrer som annars skulle ha använts till fluting. Avvattningsförmågan testades utan avseende på att fibrer minskade för renare bakvatten. Resultaten från malgradsmätaren blev missvisande. Eftersom mängden torrpappersmassa redan varierade för de olika försöken hade inte förlusten av fibrer någon betydelse i jämförelse med det. Om torr pappersmassa hade använts istället för pappersmassablandningen hade försöken behövts göras med avseende på förlust av fibrer för renare vatten.
32
6 Slutsatser och vidare studier
Resultatet från karakteriseringen visade att den största andelen av allt organiskt material är löst i bakvattnet. Inget ämne i bakvattnet försvann efter att det hade filtrerats genom olika filter. En vidare studie är att karakterisera bakvattnet för fler flöden, detta kan göras för att finna vart problemen uppstår och även för att få mer förståelse för processen och bakvattnet.
Om karakteriseringen leder till att problemet hittas kan ytterligare studier göras för att åtgärda problemet.
Genom att rena bakvattnet med en enkel filtreringsmetod förbättras massans avvattningsförmåga med ca 30%. När bakvattnet byttes ut mot kranvatten ökade avvattningsförmågan med ca 80%. Bakvattnets kvalité förändras över tid och försöken behöver därför upprepas på bakvatten som har hämtats vid flera tillfällen, för att då se hur avvattningsförmågan varierar. Vidare studier behövs även för att applicera resultatet från avvattningsförmågan på PM6. Resultatet för våtstyrkan indikerade på att styrkan på pappret blev starkare för högre torrhalt. Ytterligare studier behöver göras för att bestämma om torrhalten och våtsyrkan kan flyttas tidigare på pappersbanan och även om torrhalten och våtstyrkan som uppnåtts ger någon skillnad gällande banbrott.
Konduktiviteten sjönk när bakvatten späddes med kranvatten. Minskningen i konduktivitet var linjär mot andelen kranvatten. Resultatet för konduktiviteten på det membranfiltrerade bakvattnet visade att den anjoniska laddningen inte var kopplad till några partiklar utan var löst i bakvattnet. Om någon processkemikalie ska användas i processen krävs det att kranvatten tillsätts i processen. Beroende på vilken processkemikalie som är tänkt att användas i processen behöver konduktiviteten i bakvattnet inte vara lika föra alla. Fortsatta studier behövs för att se hur rent bakvattnet behöver vara för olika typer av processkemikalier ska fungera.
Det här arbetet inkluderar ingen ekonomiutvärdering. För vidare studier behövs beräkningar för förlust av inkomst som tillkommer vid driftstopp som orsakats av banbrott och rengöring av igensättningar. Kostnad för att producera mer massa vid rening av bakvatten. Kostnad för att tillsätta kranvatten till processen eller att installera ett filter för rening av bakvattnet.
Effekterna som tillkommer för de olika alternativen behöver också undersökas.
33
Referenser
Axelsson, T. (2003). Water Reuse in Paper Mills: Measurments and Control Problems in Biological Treatment. Lund, Department of Industrial Electrical Engineering and Automation. http://www.iea.lth.se/publications/Theses/LTH-IEA-1036.pdf
Brännvall, E. (2007). Kap 2. Wood Handling | Ek, M. (red). Ljungberg textbook 2 Pulp and paper chemistry and technology. Stockholm: Fiber and polymer technology,KTH.
Brännvall, E. (2007). Kap 1. Overview of Pulp and Paper Preocesses | Ek, M. (red).
Ljungberg textbook 2 Pulp and paper chemistry and technology. Stockholm:
Fiber and polymer technology,KTH.
Carlsson, L. (2017). Undersökning av suspenderande ämnen i en avloppsvattenrening vid ett massa- och pappersbruk. Examensarbete. Luleå: Luleå tekniska universitet.
http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1118448/FULLTEXT01.pdf [2019-05-17]
Dahlgren, L. Olsson, L. & Danielsson, O. (1980). Halvkemisk massa: Neutralsulfit- tillverkning. Y-204. 2. uppl. Markaryd. Sveriges skogsindustriförbund.
Henriksson, G (2006). Kap 6. Lignin. | Ek, M., Gellerstedt,G & Henriksson, G (red).
Ljungberg textbook Pulp and Paper Chemisrty and Technology. Stockholm:
KTH
Hiltunen, E. (1999). Kap. 3 Pappermaking properties of pulp | Levin, J. & Söderhjelm, L.
(red) Papwemaking Science and Technology- Pulp and Paper Testing.
Helsinki: Fapet.
Kainulainen, M. & Söderhjelm, L. (1999). Kap 10. End-use properties of packaging papers and boards | Levin, J. & Söderhjelm, L. (red) Papwemaking Science and Technology- Pulp and Paper Testing. Helsinki: Fapet.
Lennholm, H. & henriksson, G (2006). Kap 4. Cellulose and Carbohydrate Chemistry | Ek, M. Gellerstedt G, & Henriksson, G (red). Ljungberg textbook 1 Wood chemistry and Wood Biotechnology. Stockholm: KTH
mee (u.å.). Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).
https://www.mee-inc.com/hamm/fourier-transform-infrared-spectroscopy-ftir/ [2019-05-17]
Mänttäri, M., Nuortila-Jokinen, M. & Nyström, M. (1997). Evalution of nanofiltration membranes for filtration of paper mill total effluent. Filtration & Separation, 34(3), 275-280. doi.org/10.1016/S0015-1882(97)84794-5
Naturvårdsverket (2003). Oförbränt material i aska- Andel organiskt kol, mätmetoder och mängder. Stockholm, Naturvårdsverket.
34
Norman, B. (2007). Kap 6. Water and Material Balances in the Paper Mill | Ek, M. (red).
Ljungberg textbook 3 Pulp and paper chemistry and technology. Stockholm:
Fiber and polymer technology,KTH.
Norman, B. (2007). Kap 12. Wet Pressing | Ek, M. (red). Ljungberg textbook 3 Pulp and paper chemistry and technology. Stockholm: Fiber and polymer technology,KTH.
Nuortila-Jokinen, J. & Nyström, M. (1996). Comparison of membrane separation processen in the internal purification of paper mill water. Journal of membrane Science, 119(1), 99-115. doi.org/10.1016/0376-7388(96)00118-4https://www-sciencedirect-com.bibproxy.kau.se/science/article/pii/0376738896001184 Paulapuro, H. (2000). Paper and board grades. Helsingfors: Fapet
SkogsSverige (2017). Korta och långa cirkulationen.
https://www.skogssverige.se/papper/fakta-om-papper-och-massa/massa-och-papperstillverkning/korta-och-langa-cirkulationen [2019-05-17]
Stenström, S. (2007). Kap 13. Drying of Paper | Ek, M. (red). Ljungberg textbook 3 Pulp and paper chemistry and technology. Stockholm: Fiber and polymer technology,KTH.
Larsson, M & Kullander, J. 2010. Utbytes och malningens inverkan på NSSC-massans egenskaper. Examensarbete. Karlstad. Karlstad Universitet. http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:292089/FULLTEXT01.pdf [2019-05-28]