Cerita dari pabrik kertas Hallsta dengan blower udara untuk pengolahan air
Hallsta Pappersbruk berlokasi di Hallstavik di luar Norrtäljein Swedia. Pabrik kertas Hallsta ini mengembangkan dan memproduksi kertas buku dan majalah berkualitas.
Bersama-sama, kami memungkinkan perjalanan menuju fasilitas yang lebih efisien dengan teknologi baru.
Holmen: fokus yang utama pada keberlanjutan
Proses produksi kertas
Di Hallsta Pappersbruk, proses dimulai dengan kayu pulp dari hutan-hutan yang dikelola secara berkelanjutan. Pertama, kulit kayu dilepaskan dalam batangnya dan kayu gelondongan kemudian dirajang menjadi serpihan. Serat kayu diekstrak dan dipisahkan dengan menggiling serpihan pada penggiling berukuran besar, penyuling, dan menjalani proses termomekanis. Kemudian serat tersebut dicampur dengan air dalam jumlah besar yang akan dibersihkan agar bubur kayu memiliki konsistensi yang tepat sehingga dapat dipompa ke mesin kertas besar. Mesin kertas akan mengeluarkan air dan memastikan serat telah diposisikan dengan tepat. Kertas hasil akhir digulung pada silinder baja besar. Selanjutnya kertas dipotong hingga lebar yang tepat dan digulung pada gulungan yang lebih kecil, dikemas, dan dikirimkan ke pelanggan.
Konsumsi energi dan daur ulang
Pabrik kertas Holmen di Hallstavik adalah salah satu konsumen energi terbesar di Swedia. Mereka terus-menerus meninjau cara mengurangi konsumsi energi dan mendaur ulang lebih banyak, termasuk:
- Pabrik tidak menggunakan boiler bahan bakar padat dan tidak memiliki emisi fosil.
- Penyuling di pabrik TMP (Thermo Mechanical Pulp) menghasilkan banyak panas dan uap, 80% di antaranya didaur ulang. Mereka cukup mandiri dalam menyediakan pasokap uap yang digunakan, antara lain digunakan untuk memanaskan air yang diperlukan dalam proses produksi dan untuk mengeringkan kertas dalam mesin kertas.
- Dengan melakukan pemanasan area sekitar terhadap air pendingin dari kompresor udara bertekanan, mereka memberikan kontribusi sekitar 600–700 kW/h yang digunakan untuk memanaskan taman kanak-kanak dan sekolah di Hallstavik.
- Lumpur dengan residu serat dari proses pengolahan limbah diolah menjadi kompos dan menjadi tanah serat yang mengandung banyak nutrisi dan dijual sebagai bahan untuk perbaikan tanah.
- Serbuk gergaji dan kulit kayu dijual sebagai bahan bakar nabati untuk pabrik pemanas eksternal yang lalu digunakan untuk menghasilkan pemanasan distrik.
- Holmen menanam sedikitnya dua pohon baru untuk setiap pohon yang ditebang agar hutan terus tumbuh.
Di dalam seluruh pabrik kertas, udara bertekanan digunakan untuk berbagai proses seperti kontrol, pembersihan, udara instrumen, dan pembuatan kertas melalui mesin yang disebut dengan tip drawing.
Beberapa kompresor screw (ZR) dari Atlas Copco dengan berbagai ukuran telah digunakan untuk proses ini sejak tahun 80-an. Untuk proses pengolahan air biologis untuk air limbah proses, blower ( ZS dan ZB ) dari Atlas Copco digunakan untuk oksigenasi di dalam wadah.
Blower udara: bagian penting dalam proses pengolahan air
Dalam produksi bubur kertas dan kertas, diperlukan air dalam jumlah besar. Di pabrik kertas Hallsta, sekitar 24.500 m3 dari air proses dibersihkan per hari. Air proses yang telah digunakan kemudian diolah dalam beberapa tahap, dalam tiga wadah dengan pengolahan biologis tipe MBBR dan lumpur aktif. Diperlukan udara yang cukup untuk mengakomodasi proses pengolahan, untuk mempertahankan kualitas yang tepat dan jenis bakteri yang tepat untuk mencapai fungsi yang optimal.
Wadah terbesar memiliki kedalaman sepuluh meter dan dua wadah yang lebih kecil memiliki kedalaman lima meter. Di masa lalu, blower lobe banyak digunakan untuk mengoksigenasi air di dalam wadah. Hasilnya berbeda-beda, tetapi pada akhirnya, blower lobe tidak memberikan hasil yang baik. Ada beberapa kerusakan pada blower lobe, terutama di wadah terdalam, karena tekanan balik yang terlalu besar. Udara panas didorong balik, mesin mengalami panas yang berlebihan, dan salah satu mesin bahkan terbakar. Dari perspektif rekayasa operasional, harus ditemukan mesin blower yang dapat menahan tekanan balik lebih dari 1 bar(e).
Potensi penghematan energi sebesar 25–30% dan tekanan yang lebih baik pada wadah yang dalam
Sebelumnya, hanya blower lobe yang digunakan untuk oksigenasi wadah yang dalam. Ketika mengganti salah satunya, mereka memilih blower screw (ZS) dari Atlas Copco.
Pabrik kertas Hallsta melakukan pengujian dengan membandingkan teknologi dan konsumsi energi antara mesin blower lobe dan mesin blower screw dalam lima kesempatan. Pengujian ini menunjukkan potensi penghematan energi sebesar 25–30% dengan menggunakan blower screw Atlas Copco.
Keunggulan lain adalah bahwa blower screw dapat mendorong udara ke bagian bawah wadah, yang sebelumnya menjadi masalah ketika menggunakan blower lobe. Kini, secara bertahap mereka mengganti semua blower lobe dengan blower screw (ZS) untuk wadah yang dalam.
Peningkatan kapasitas dan oksigenasi pada wadah dangkal
Untuk dua wadah yang lebih dangkal sebelumnya digunakan blower lobe dan dua blower turbo yang lebih kecil. Blower ini diganti dengan blower turbo (ZB) dari Atlas Copco yang memiliki lebih besar daya dan peningkatan volume udara yang lebih besar.
Dikarenakan produksi di pabrik kertas Hallsta telah berkembang dan terus berubah seiring waktu sementara persyaratan emisi semakin ketat, diperlukan lebih banyak kapasitas mesin blower untuk membersihkan air dengan cara yang baik.
Blower turbo ini terhubung dengan sistem kontrol Optimizer 4,0, sistem kontrol sentral untuk mengontrol dan mengoptimalkan waktu operasi dan konsumsi energi mesin.
Anda harus memiliki kapasitas yang tepat dan ketersediaan blower udara yang tinggi agar dapat berproduksi secara penuh di pabrik.
Pengelolaan air limbah
Wadah sedimentasi di pabrik kertas Hallsta. Foto: Holmen
Seiring peningkatan produksi, beban organik pada pengolahan limbah pun meningkat. Bahan organik seperti residu selulosa diurai di dalam air dengan mikroorganisme yang memerlukan oksigen.
Selama proses sedimentasi, Anda harus memiliki jenis bakteri yang baik dan tepat yang Anda dapatkan dengan memiliki tingkat suhu, pH, nutrisi, dan oksigen yang tepat.
Selama pengolahan limbah, mereka melihat jumlah TOC (total karbon organik) di dalam air. Persyaratan emisi untuk TOC tinggi, tetapi dengan mencapai efisiensi 90%, yang terlihat sebagai pengurangan TOC, hal ini terpenuhi di Hallsta Pappersbruk.
Akan muncul biaya jika tidak memiliki kapasitas yang tepat dalam proses pengolahan air
Hasilnya setelah 10 tahun menggunakan blower screw dan blower turbo
Setelah mengganti semua blower lobe selama lebih dari sepuluh tahun, kini Anda dapat melihat biaya pemeliharaan yang lebih rendah, keandalan yang lebih tinggi, dan kesiapan yang lebih baik.
Masa pakai blower screw dalam wadah yang dalam jauh lebih baik daripada masa pakai blower lobe. Kompresor screw pertama di pabrik kertas Hallsta dibeli pada tahun 2012 dan masih beroperasi. Kompresor ini membutuhkan biaya investasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan blower lobe, tetapi memberikan keuntungan yang lebih baik seiring berjalannya waktu.
Alasan mengapa blower screw dan blower turbo dari Atlas Copco yang dipilih adalah karena kombinasi konsumsi energi, harga, teknologi, dan perjanjian layanan.