Trattamento dell'acqua reflua prodotta dall'industria di carta e cellulosa

Questi due tipi di industria sono normalmente distinti. L'industria di pasta di cellulosa (materia prima per l'industria della carta) e di carta, producono tipi diversi di acqua reflua. Vi è inoltre una terza industria, l'industria della carta riciclata, che ha un tipo di acqua reflua simile. Nel testo che segue i tre settori industriali sono separati.

Processo di produzione, industria della pasta di cellulosa

La composizione delle sostanze inquinanti contenute nelle acque reflue prodotte dall'industria della carta dipende dal genere di materia prima usata. Per la produzione di carta si usano legno, bagassa (stelo esterno della canna da zucchero), canapa, paglia, ecc. Per produrre carta da macero a livello industriale di eseguno cinque procedure di base. La produzione può essere realizzata con o senza un processo di candeggio.

Se un processo di candeggio è anche una fase di produzione, la lignina viene distrutta. L'effetto è una carta più bianca. Il colore dipende anche dai tipi differenti di legno o di altre materie prime che si usano nella produzione. Questa fase presenta lo svantaggio di caricare maggiormente l'ambiente, a causa dell'uso di prodotti chimici come il cloro o il diossido di cloro (che sono limitati a causa del processo).

Processi chimici

Per produrre la pasta di cellulosa per carta sottile e per stampa, si eseguono due procedure chimiche.

Il processo Kaft è un processo alcalino. La lignina è spezzata da NaOH o da Na2S, che è molto efficace per diversi tipi di legno, soprattutto il legno contente inquinanti.

Lo svantaggio è il problema dell'odore, basato su tioli e solfuri. La polpa deve inoltre essere candeggiata di più, se si confronta al trattamento del sufito.

L'acqua di processo di questo genere contiene SO2 ed il pH è fra 8 e 9. Il BOD e il COD dipendono dal tipo
di legno. Il BOD5 è normalmente compreso fra 1 e 2 g/L, ed il COD tra 4 e 7 g/L.

Il processo a solfito è una procedura basata sugli acidi. L'effetto non è lo stesso confrontato al processo alcalino. La procedura è più sensibile, contro l'inquinamento. I rami e la corteccia disturbano il processo chimico e non di dissolvono così come il legno. Anche la resina disturba il processo.

I vantaggi "del processo a solfito" sono più variazioni di processo e delle condizioni di produzione senza l'indesiderabile formazione di solfuri e tioli. 

Processi semi-chimici

Il NSSC (solfito neutro semichimico) è il  più usato. Il rendimento di questo processo è circa pari al 75%.

Il TMP (processo termomeccanico) è usato generalmente per la carta da giornale.

Il nuovo CTMP (processo Chemi-Termo-Meccanico) ha elevata efficenza (approssimativamente del 95%) ed il consumo di acqua non e' cosi' elevato come in altri processi descritti. Ma e' necessaria più energia per produrre la pasta di cellulosa.

Nei moderni impianti per pasta di cellulosa, questo genere di acque reflue deve essere generalmente trattato:

• soluzioni d'imbiancamento

• lavaggio e svuotamento

• condensati di evaporazione

La quantità di acqua che deve essere trattata è molto elevata

• approssimativamente 30m3/t di pasta di cellulosa per i processi meccanici e fino a 150 m3/t di pasta di cellulosa per i processi chimici. Le acque reflue contengono fino a 10- 30% di fibre, fibrille e CaCO3

• Il carico BOD5 e COD varia per diversi tipi di legno (BOD5- 100- 1.000mg/L; COD 300- 4.000mg/L)

Le acque reflue sono trattate tramite trattamento anaerobico di acque reflue con vaporizzazione, incenerimento e recupero.

Acque reflue da carta

La carta è prodotta da pasta di cellulosa 'nuova' o riciclata. A seconda della qualità della pasta, essa si usa per tipi diversi di carta. Durante il processo di produzione dalla carta si aggiungono caolino, CaCO3, talco e/o TiO2 alla pasta di cellulosa, per dare un colore più bianco alla carta.

Inoltre i prodotti chimici come riempitori organici (amido, lattice), colori, solfato di alluminio, ecc. sono usati per dare alla carta delle proprietà differenti o per rendere il processo più semplice.

La carta può essere decolorata, e cio' si puo' fare con due processi differenti. Lavando la pasta di cellulosa con una quantità elevata di acqua o lavandola con una quantità bassa di acqua con aggiunta di silicati di
sodio, carbonato di sodio, acidi grassi o ioni non detergenti.

Riciclaggio della carta

Anche la pasta di cellulosa puo' essere fatta di carta riciclata. A causa del colore della carta vecchia e scritta e' pero' necessario che sia sbiancata. La seguente procedura puo' essere seguita.

A seconda degli agenti sbiancanti della cellulosa, l'acqua reflua deve essere trattata in diversi modi. Sbiancando con perossidi, l'ossigeno e l'ozono non sono cosi' efficaci come l'uso di cloro a diossido di cloro, ma l'acqua ha in genere una quantita' molto bassa o nulla di tali sostanze chimiche. Se si usano cloro o diossido di cloro l'acqua conterra' questi agenti, che aumentano l'AOX. D'altra parte lo sbiancamento tramite cloro e' il piu' efficace. 

L'acqua reflua prodotta dal riciclaggio della carta contiene anche particelle che devono essere filtrate. I resti di plastiche, parti metalliche (fermagli per carta, ecc.) o altri rifiuti devono essere rimossi.