Reducción del consumo de agua en la producción de papel a partir de papel recuperado

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1 51 Reducción del consumo de agua en la producción de papel a partir de papel recuperado 1. RESUMEN La empresa S.A. Industrias Celulosa Aragonesa (SAICA) ha puesto en marcha, en sus fábricas ubicadas en Zaragoza, diversas actuaciones para controlar y reducir la utilización de agua en el proceso de producción de papel a partir de papel recuperado. En concreto, en la fábrica denominada SAICA III, ubicada en El Burgo de Ebro, se ha procedido a la clasificación de las distintas corrientes de agua utilizadas en los diferentes puntos de uso según calidades de las mismas en cuanto a su grado de contaminación. También se han caracterizado de manera analítica estas corrientes para comprobar sus compuestos en suspensión y disueltos, con el objeto de realizar la segregación y separación de las diferentes corrientes atendiendo a sus características analíticas. De esta manera, se han podido cerrar determinados circuitos como consecuencia de la utilización de algunas de estas corrientes, que antes se descargaban al alcantarillado, en puntos donde pueden ser utilizadas por la calidad de las aguas. Además, se han implantado tecnologías limpias como medidas internas (depósitos de almacenaje y tampón y sistemas de flotación de eliminación de sólidos) y se ha instalado una planta de tratamiento de aguas de proceso con reciclo del efluente en el proceso de fabricación de papel (2,5 m 3 /tonelada sobre un caudal total de 5 m 3 /tonelada). 2. SITUACIÓN DE PARTIDA El agua es un elemento esencial para la fabricación del papel. Las fábricas de papel utilizan el agua en el proceso productivo, aunque apenas la consumen, ya que una vez utilizada en el proceso de fabricación del papel, es depurada y evacuada al río o en su caso al mar, y una parte es evaporada en el proceso de secado del papel y pasa al ciclo hidrológico. El agua forma parte de todos los procesos de fabricación de papel: 1. En la preparación de pastas sirve como medio de desfibrado en el pulper. 2. Es esencial para vehicular la pasta. 3. Es necesaria en los sistemas de depuración. 4. Es necesaria en la formación de la hoja de papel (no se puede realizar sin agua). Tradicionalmente las empresas papeleras se han ubicado en las cercanías de grandes ríos o en lugares de fácil abastecimiento de agua, dada la necesidad de proveerse de este elemento. La buena gestión de este recurso, que ha sido un objetivo constante para S.A. Industrias Celulosa Aragonesa, queda reflejada en los siguientes datos: 1. En los años 60 la cantidad de agua utilizada era del orden de 120 m 3 por tonelada de papel producido (no había una clara conciencia de la gestión del agua). LOCALIDAD: El Burgo de Ebro PROVINCIA: Zaragoza SECTOR DE ACTUACIÓN: Industria y servicios ÁMBITOS DE INCIDENCIA: Uso eficiente del agua 271

2 2. En la actualidad, la empresa utiliza alrededor de 5 m 3 de agua por tonelada de papel producido. Llegar a estos valores ha significado mucho esfuerzo, tanto técnico como económico, y pasar por diferentes etapas de gestión de este recurso cada vez más escaso. 3. OBJETIVOS El objetivo de la empresa ha sido reducir la utilización del agua en la fabricación de papel a partir de papel recuperado. Se ha marcado un objetivo cuantificable que supone pasar de una utilización de agua de 15 m 3 por tonelada, valores estándar en este tipo de fabricación, a los actuales 5 m 3 por tonelada. 272 Este proceso de reducción de la utilización del agua en el proceso productivo de papel a partir de papel recuperado tiene el objetivo último de llegar a obtener el vertido cero. Es indudable que aproximarse a este objetivo último pasa por contemplar diferentes aspectos, tanto técnicos como económicos y medioambientales (se deben tener en cuenta todos estos aspectos para encontrar el punto óptimo). 4. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA La producción de papel reciclado se inicia con la introducción del papel recuperado en el pulper, donde se produce su desintegración con la obtención de la fibra de celulosa. Tras la aplicación de una serie de sistemas de depuración se produce el desfibrado de la fibra celulósica y su posterior espesamiento, eliminando una parte del agua. Posteriormente esta fibra espesada, que constituye la denominada pasta de papel, se alimenta a la caja de pastas de la máquina de papel donde se le adiciona agua para conseguir unas características adecuadas para la alimentación a la máquina. De la caja de pastas, la pasta pasa a la denominada tela, donde se produce una primera eliminación de agua por gravedad y por succión mediante unas cajas aspirantes. Posteriormente, en la sección de prensas se vuelve a eliminar agua a través de un sistema de presión entre rodillos adoptando el aspecto de hoja de papel. El secado se realiza a través de unos secadores cilíndricos (que se calientan mediante vapor de agua) hasta obtener el papel definitivo. El proyecto para la utilización eficiente del agua en el proceso productivo de S.A. Industrias Celulosa Aragonesa se basa en: 1. Realizar separaciones de circuitos de aguas con el fin de emplear agua fresca, o limpia, exclusivamente en los puntos críticos (máquina de papel, caja de pastas, regadíos de limpieza de la tela, sección de prensas y sistema de vacío). 2. Reutilizar parte del agua consumida en la máquina de papel, intercambiadores de refrigeración, etc. en procesos que precisen menor calidad del agua (sección de preparación de pastas, agitadores, etc.) 3. Implantar sistemas de depuración en los circuitos internos de la fábrica. 4. Instalar un sistema de depuración biológica para la totalidad de las aguas que actúa como sistema riñón. 5. Reciclar una parte del agua depurada en la planta en el proceso de fabricación de papel.

3 PAPEL RECUPERADO PREPARACIÓN DE PASTAS PULPER 2,5 m 3 /t PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE PROCESO 5,0 m 3 /t TRATAMIENTO ANAEROBIO TRATAMIENTO AEROBIO 2,5 m 3 /t AGUA FRESCA 5 m 3 /t 0,5 m 3 /t 2 m 3 /t 1,5 m 3 /t 0,5 m 3 /t 0,5 m 3 /t CAJA DE PASTAS AGUAS BLANCAS Esquema del proceso de fabricación. TELA SECCIÓN DE PRENSAS MÁQUINA DE PAPEL SIZE PRESS Las actuaciones se han llevado a cabo en SAICA III, que es la planta en la que se han aplicado todas las experiencias llevadas a cabo en las otras fábricas de S.A. Industrias Celulosa Aragonesa y en la que también se han implantado las mejores técnicas disponibles (BAT) en el sector del papel. Hay que considerar que esta planta productiva se puso en marcha a finales del año 2000, y que el proyecto se ha desarrollado a lo largo del año En el proceso productivo del papel se debe preparar la pasta de papel, lo que requiere mezclar el papel recuperado con agua para poder desintegrarlo y poder obtener las fibras de celulosa que constituyen la pasta. El proyecto desarrollado ha realizado la sustitución de la llamada agua fresca (es decir, el agua limpia de aporte) por aguas ya utilizadas en otros puntos del proceso, como son las aguas procedentes de la máquina de papel y las aguas depuradas en la planta de tratamiento de aguas de proceso. Además, la llamada agua fresca o agua limpia se utiliza exclusivamente en unos determinados puntos que requieren una alta calidad de agua en cuanto a sus características físico-químicas. Es indudable que la mezcla del agua con el papel recuperado lleva consigo el que haya una disolución de determinados componentes del papel en el agua, lo que implica que la concentración de estos componentes en el agua crecería hasta unos niveles inadmisibles si no se implantase algún sistema de eliminación de los mismos. El sistema riñón de eliminación de estos compuestos disueltos en el agua es la planta de tratamiento de aguas de proceso, que elimina un porcentaje muy alto de estos componentes. SISTEMA DE VACÍO 273

4 5. RESULTADOS OBTENIDOS Los resultados obtenidos han sido muy esperanzadores si tenemos en cuenta el objetivo final de alcanzar el vertido cero. Los caudales estándar de utilización de agua en el sector del papel a partir de papel recuperado están en torno a 15 m 3 por tonelada de papel producido. No obstante, los caudales que S.A. Industrias Celulosa Aragonesa estaba utilizando eran más bajos debido a determinadas actuaciones que ya había realizado, y que reducían el consumo a 10 m 3 por tonelada producida que, posteriormente fue reducido a 5 m 3 por tonelada valores estándar SAICA antes del proyecto Consumo de agua por tonelada de papel producida (m 3 ). SAICA después del proyecto En cuanto a la fábrica SAICA III las actuaciones realizadas en el proyecto han reducido la ratio de utilización de agua hasta los 2,9 m 3 por tonelada SAICA III: Consumo de agua por tonelada de papel producida (m 3 ). 6. DIFICULTADES EN LA REALIZACIÓN DE LA ACTUACIÓN Se han identificado en el proyecto una serie de dificultades: 1. Técnicas, de implementación de diferentes tecnologías para alcanzar el objetivo de reducción. 2. Económicas, por tratarse de tecnologías que requieren unos elevados costes de inversión.

5 La principal dificultad que representa la reducción de la utilización de agua en el sector de la fabricación del papel radica en el incremento de la concentración de diferentes parámetros en el agua de proceso. Dentro de estos parámetros, el principal es el aumento de dureza que se produce en las aguas, lo que da lugar a que éstas tengan un alto poder incrustante dando lugar a precipitaciones de carbonato cálcico (CaCO 3 ) en tuberías, sprays de limpieza, intercambiadores de calor y otras partes del proceso. Otra consecuencia de este aumento de dureza es la mayor mineralización de los lodos biológicos encargados de la depuración de las aguas, lo que lleva como consecuencia un descenso de su rendimiento. DATOS DE CONTACTO: 7. DURABILIDAD DE LA EXPERIENCIA El proyecto es transferible a otras empresas del sector que puedan asumir los costes de implementación de esta tecnología. La experiencia como hemos dicho no acaba en esta fase sino que puede continuar para lo cual será necesario resolver los problemas y dificultades que se han descrito. Las tecnologías implantadas pueden durar en el tiempo y de hecho su aplicación a nuestra fábrica lleva funcionando varios meses. S.A. Industrias Celulosa Aragonesa (SAICA) Persona de contacto: Miguel Ángel Aznar Calle Cantín y Gamboa, Zaragoza Teléfono:

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