Hallsta Pappersbruk ligger i Hallstavik utanför Norrtälje, där utvecklas och produceras bland annat kvalitativt magasinpapper och bokpapper. Vi har fått följa med på resan mot en effektivare anläggning med ny teknologi.
Holmen har stort fokus på hållbarhet
Hos Hallsta Pappersbruk startar processen med massaved från hållbart skötta skogar. Först tas barken bort i en barktrumma och stockarna huggs därefter till flis. Träfibern utvinns och separeras genom att flisen mals i stora kvarnar, raffinörer, i en så kallad termomekanisk process. Fibrerna blandas därefter med stora mängder vatten för att renas samt få rätt konsistens på massan så att den kan pumpas till de stora pappersmaskinerna.
Pappersmaskinerna får bort vattnet och ser till att fibrerna blir rätt sammansatta. Det färdiga pappret rullas upp på en stor stålcylinder. Pappret skärs till rätt bredd och rullas upp på mindre rullar, förpackas och levereras till kunder.
Holmens pappersbruk i Hallstavik tillhör en av Sveriges största energiförbrukare. De ser ständigt över hur de kan minska sin energiförbrukning och återvinna mer, bland annat:
- Fabriken använder inga fastbränslepannor och har inga fossila utsläpp.
- Raffinörerna i TMP-fabriken (Termo Mechanical Pulp) genererar mycket värme och ånga, som de till 80 % återanvänder. De är självförsörjande på den ånga som används till bland annat att värma upp det vatten som behövs i tillverkningsprocessen och för att torka pappret i pappersmaskinerna.
- Genom att göra fjärrvärme av kylvattnet från tryckluftskompressorerna bidrar de med cirka 600-700 kW/h som används till uppvärmning av Hallstaviks förskolor och skolor.
- Slam med fiberrester från avloppsreningsprocessen komposteras och blir till fibermull som innehåller mycket näringsämnen och som säljs vidare som jordförbättring.
- Sågspån och bark säljs som biobränsle till externa värmeverk där det används för att producera fjärrvärme.
- För att skogen ska fortsätta växa så planterar Holmen minst två nya träd för varje träd som avverkas.
Inom hela pappersbruket används tryckluft till en mängd olika processer som till exempel styrning, renblåsning, instrumentluft, ta fram papper genom maskin så kallad spetsdragning. Till dessa processer används bland annat flera skruvkompressorer (ZR) från Atlas Copco i olika storlekar sedan 80-talet. Till den biologiska vattenreningsprocessen för processavloppsvatten används blåsmaskiner (ZS och ZB) från Atlas Copco för syresättning i bassängerna.
Vid turboblåsmaskinerna står från vänster Bruno Hillborg från Holmen samt Örjan Fredriksson och Sofia Ahlfors från Atlas Copco Compressor AB.
Atlas Copcos blåsmaskiner är en viktig del i vattenreningsprocessen
Vid tillverkning av massa och papper går det åt stora mängder vatten. Hos Hallsta pappersbruk renas cirka 24 500 m3 processvatten per dygn. Det använda processvattnet renas i flera steg varav i tre bassänger med biologisk rening av typen MBBR samt aktivt slam. Det är viktigt att ha tillräckligt med luft för att tillgodose reningsprocessen, för att bibehålla rätt kvalité och rätt typ av bakterier för att få optimal funktion.
Den största bassängen har ett djup på tio meter och de två mindre bassängerna har ett djup på fem meter. Tidigare användes främst lob blåsmaskiner för att syresätta vattnet i bassängerna. Resultatet varierade men i slutändan mådde lob maskinerna inte bra. Det blev flera haverier på lob maskiner, framför allt i den djupaste bassängen, eftersom det där blev för stort mottryck. Varm luft trycktes tillbaka, maskinen blev för varm och en maskin började till och med brinna. Ur ett drifttekniskt perspektiv behövde man hitta blåsmaskiner som klarar ett mottryck över 1 bar(e).
Potentiell energibesparing på 25-30% och bättre tryck i den djupa bassängen
För syresättning av den djupa bassängen användes tidigare enbart lob blåsmaskiner och när det var dags att byta ut en av dem valde man istället en skruvblåsmaskin (ZS) från Atlas Copco.
Under fem tillfällen gjorde Hallsta pappersbruk tester där de jämförde teknologi och energiförbrukningen mellan lob blåsmaskiner och skruvblåsmaskiner. Testerna visade en potentiell energibesparing på 25-30% genom att använda Atlas Copcos skruvblåsmaskin.
En annan fördel är att skruvblåsmaskinen orkar trycka ner luften till botten av bassängen, vilket var ett problem tidigare med bara lob maskiner. Successivt har nu alla lob blåsmaskiner bytts ut mot skruvblåsmaskiner (ZS) i den djupa bassängen.
Ökad kapacitet och syresättning i de grunda bassängerna
Till de två grundare bassängerna användes tidigare lob maskiner samt två mindre turbomaskiner. Dessa ersattes av turboblåsmaskiner (ZB) från Atlas Copco med mer effekt och större ökning av luftmängden.
Då produktionen hos Hallsta pappersbruk har utvecklats och förändrats över tid samtidigt som utsläppskraven skärpts, behövdes mer blåsmaskinskapacitet för att kunna rena vattnet på ett bra sätt. Dessa turboblåsmaskiner är kopplade till styrsystemet Optimizer 4.0, ett centralt styrsystem för att kontrollera och optimera maskinernas driftstid och energiförbrukning.
Man måste ha god kapacitet och hög tillgänglighet på blåsmaskinsparken, för att kunna ha full produktion i fabriken.
Hantering av avfall
Sedimenteringsbassänger hos Hallsta pappersbruk. Foto: Holmen
Vid ökad produktion ökar den organiska belastningen på avloppsreningen. Organiskt material som cellulosarester bryts ner i vattnet med hjälp av mikroorganismer som behöver syre. Vid sedimenteringsprocessen gäller det att ha bra och rätt typ av bakterier, vilket man får av att ha rätt temperatur, pH värde, näringsämnen och syrehalter.
Vid avloppsreningen tittar man på mängd TOC (totalt organiskt kol) som finns i vattnet. Utsläppskraven för TOC är höga, men genom att uppnå 90 % verkningsgrad, sett som TOC-reduktion, uppfylls detta hos Hallsta Pappersbruk.
Det kostar att inte ha rätt kapacitet i reningsprocessen
Resultat efter 10 års tid med skruv- och turboblåsmaskiner
Efter att ha bytt ut alla lob maskinerna under en tioårsperiod ser man nu lägre underhållskostnader, högre driftsäkerhet och ökad tillgänglighet.
Livslängden på skruvblåsmaskinerna i den djupa bassängen är mycket bättre än för lob maskinerna. Hallsta pappersbruks första skruvkompressor köptes under 2012 och den är fortfarande i drift. Den har högre investeringskostnad jämfört med en lob maskin men lönsamheten över tid är bättre.
Anledningen till att just Atlas Copcos skruvblåsmaskiner och turboblåsmaskiner valdes beror på en kombination av energiförbrukning, pris, teknologi och serviceavtal berättar Bruno Hillborg, Jörgen Andreasson och Urban Wiik på Holmen Board and Paper i Hallstavik.
Vid skruvblåsmaskinerna står från vänster William Sayghani och Örjan Fredriksson från Atlas Copco Compressor AB samt Bruno Hillborg från Holmen.