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                                   Norske-Skog Parenco –
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Parenco Wasser (D)

  1. 1. 2 Norske-Skog Parenco – Frischwassereinsparung durch Wassermanagement-System Anderthalb Jahre nach Einführung des werksweiten Wassermanagement-Systems ist es Zeit, Bilanz zu ziehen und die tatsächlichen Einsparungen beim Frischwassereinsatz und den Einfluss auf die Prozesswasserqualität zu beziffern. Im Sommer 2002 wurde bei Norske Skog limitierte Frischwasserressourcen, eine im niederländischen Werk Parenco die begrenzte Kapazität der bestehenden bio- neue Deinkinganlage DIP 6 für 620 t / 24 h logischen Abwasserkläranlage sowie die Dietmar Borschke Fertigstoff erfolgreich in Betrieb genom- Einhaltung behördlicher Grenzwerte. Fiber Systems men. Voith Paper erhielt den Auftrag zur Technologische Zielstellungen waren die dietmar.borschke@voith.com Planung dieser Aufbereitungslinie, diver- Verbesserung der Prozesswasserqualität ser Nebenanlagen sowie zur Lieferung und -qualitätskonstanz für alle Betriebs- technologischer Kernkomponenten. Zur bedingungen sowie die Darstellung eines Sicherstellung einer fehlerfreien Einbin- geeigneten Temperaturprofils des Stoff- dung aller neuen Anlagenbereiche wurde Wasser-Systems unter Beachtung der von Voith mit Unterstützung der Techno- Wärme- und Energiebilanz der Gesamtan- logen von Parenco eine werksweite Sys- lage. Um diesen Forderungen für das temanalyse durchgeführt. Alle produkti- komplexe Werksumfeld zu genügen, wur- onsrelevanten Teilsysteme wurden vor de nach Bereitstellung der „Hardware“- Ort untersucht und evaluiert. Voraussetzungen eine übergeordnete Prozesswasserregelung, das sogenannte In Hinblick auf die neugeschaffene Pro- Wassermanagement-System, ent- duktionskapazität und die von Parenco wickelt. verfolgte Qualitätsstrategie kristallisierte sich als wesentliches Ergebnis dieser Es wurde in den folgenden Schritten ge- Studie die Notwendigkeit zur Optimie- plant und ausgeführt: rung des gesamten Prozesswasser- ● Bau von zusätzlichen MC-Stapeltürmen 1 Systems heraus. Zu beachten waren für flexiblere Fertigstoffbevorratung 18/04
  2. 2. Fiber Systems 3 Abb. 1: Norske-Skog Parenco, Niederlande. Abb. 2: Verfahrenskonzept – Gesamtwerk Norske-Skog Parenco. ● Zuordnung und Auslegung von assozi- 2 ierten dynamischen Stoff- und Wasser- Halbstoffproduktion Stapelung Bleiche PM speichern Mischzentrale DIP 4 Konstanter Teil DIP 1 ● Optimierung der Wasserführung und Loop 1 Loop 2 -kühlung in den Wasserkreisläufen Filtrat Bleiche DIP KT PM 1 ● Umbau der Saveall-Scheibenfilter bei- Bleiche TMP der Papiermaschinen und Optimierung DIP 5 MC PM 1 Filtrat 1 Ausschuss der Scheibenfilter-Peripherie Loop 1 Loop 2 1 ● Umstellung von Siebwasserstapelung Filtrat Filtrat auf Klarfiltratstapelung für beide 3 PM-Scheibenfilter-Filtrat MC Papiermaschinen im Juli 2002 DIP 6 Loop 1 Loop 2 PM 2 Filtrat ● Einführung einer übergeordneten Re- 2 2 Ausschuss gelstrategie für das gesamte Prozess- TMP A Bleichlinie 1 TMP 1 wassersystem im September 2002 Bleiche DIP ohne Bleiche 1 KT PM 2 ● Mitarbeiterschulung und Inbetrieb- Bleiche TMP nahme. TMP B Filtrat TMP 3 Zentrale Behandlung Bleichlinie 2 Prozesswasser TMP C ohne Bleiche 2 TMP 4 Schlamm Produktionsprofil Parenco Parenco produziert auf zwei Papierma- schinen Standardzeitungsdruck und auf- zesswasserreinigung skizziert. Der Um- überschüssige Siebwasser der Papierma- gebesserten Zeitungsdruck mit Flächen- bau des Siebwasserspeicher-Systems ein- schinen entstofft und als Klarfiltrat mit gewichten von 42 bis 56 g/m 2 sowie auch schließlich der Saveall-Scheibenfilter in definierter niedriger Feststoffbeladung SC-Papiere. Die Brutto-Jahresproduktion ein konsequentes Klarfiltratsystem ist gestapelt werden. Die ehemaligen Sieb- beträgt ca. 460.000 t / a. Als Halbstoff- ebenfalls angedeutet. wasser-Silos speichern heute ausschließ- basis dienen einerseits thermo-mechani- lich Klarfiltrat, welches als Abholwasser, scher Holzstoff (TMP), welcher auf drei Ergänzungswasser der Halbstoffanlagen, TMP-Linien mit einem Masseanteil von Ergebnisse Ausschussauflösewasser und Frischwas- 10 bis 25 % erzeugt wird, und anderer- serersatz an den Reinigungseinrichtun- seits Deinkingstoff, welcher aus einer Mi- Ausgehend von der Festlegung spezifi- gen der Papiermaschine eingesetzt wird. schung von recycelten Zeitungen und scher Wasserverbrauchszahlen wurden Abb. 3 zeigt anschaulich den Erfolg der Illustrierten auf drei Deinkingsträngen mannigfaltige planungsseitige Eingriffe in Umbaumaßnahmen anhand der gemesse- (DIP 4 - 6) mit einem Masseanteil von 75 die Siebwasser- und Filtratführung, in die nen Feststoffgehalte in den drei Klar- bis 90 % aufbereitet wird. Es bestehen Scheibenfilterkonstruktion und -regelung, filtratsilos. Lag die Feststoffbeladung verschiedene Bleichlinien, die es erlau- in die Frischwasserzuteilung und -rege- (TSS) vor dem Umbau noch bei 2.000 bis ben, TMP und Deinkingstoff gerade für lung, in die Ausbilanzierung assoziierter 4.000 mg / l mit schwankenden Werten, aufgebesserte Papiersorten oxidativ und Stoff- und Wasserspeicher, in Wärmetau- konnte danach der Feststoffgehalt in den reduktiv zu bleichen. schersysteme sowie in die Abwasserab- Silos auf unter 500 mg/l mit geringer Va- führung und -regelung unternommen. riation gesenkt werden. Dies bedeutet ei- In Abb. 2 ist auch der Neubau der zen- Ohne Kapazitätserweiterung der beste- nen signifikanten Beitrag zur Reduzierung tralen Behandlung aller Deinkingschläm- henden vier Saveall-Scheibenfilter konnte von unkontrollierten Feststoff- und Stör- me in Verbindung mit der zentralen Pro- durch diese Maßnahmen das gesamte stoffrezirkulationen und damit zur Ver- 18/04
  3. 3. 4 Abb. 3: Feststoffbeladung im Prozesswasser- system PM 1 / PM 2. Klarfiltrat Silo 1 Klarfiltrat Silo 2 Klarfiltrat Silo 3 Abb. 4: Einsparungen und Prozessstabilität durch Wassermanagement-System (WMS). Abb. 5: PLS-Bedienbild. 3 besserung der Prozesskonstanz im Pro- 9000 Umbau und Einführung Wassermanagement duktionssystem. 8000 Optimierung Saveall- 7000 Die Verbesserung der Prozessstabilität Scheibenfilter 6000 lässt sich auch anhand der Varianz der Frischwassereinnahme, des aktiven Sys- TSS in mg/l 5000 temvolumens (tatsächlich gespeichertes 4000 Stoff- und Wasservolumen) und der Ab- 3000 wasserabgabe dokumentieren. Wie in Abb. 4 ersichtlich, konnten die Streubrei- 2000 ten für diese Verbrauchs- und System- 1000 parameter entscheidend reduziert wer- 0 den, hier ausgedrückt in absoluter Stan- 1-1-2002 17-1-2002 4-2-2002 20-2-2002 8-3-2002 26-3-2002 14-4-2002 4-5-2002 25-5-2002 22-6-2002 9-7-2002 25-7-2002 10-8-2002 26-8-2002 13-9-2002 29-9-2002 15-10-2002 1-11-2002 17-11-2002 8-12-2002 24-12-2002 12-1-2003 30-1-2003 15-2-2003 3-3-2003 21-3-2003 6-4-2003 22-4-2003 8-5-2003 24-5-2003 9-6-2003 25-6-2003 13-7-2003 29-7-2003 14-8-2003 30-8-2003 dardabweichung. Nachvollziehbar ist, dass sich dadurch auch eine Vergleich- mäßigung des Gehaltes an störenden Zeit Wasserinhaltsstoffen wie auch nützlichen 4 Zeitraum Prozesschemikalien einstellt, welche die 1-8/2002 2003 1-5/2004 ohne WMS mit WMS mit WMS Prozesskonstanz und -beherrschbarkeit Wert Standard- Wert Standard- Wert Standard- aber auch die Produktqualität positiv be- abweichung abweichung abweichung einflusst. Spez. Frischwasser- 13,6 3,7 11,9 2,4 12,1 2,0 einnahme [m 3/t] Die Betreiberakzeptanz einer werkswei- Abwasser 11.600 2.500 12.990 1.700 12.570 1.270 ten Regelung, die in Automatisierungs- [m 3 / 24 h] systeme und Verantwortlichkeiten ver- Save all Kapazität 44.600 - 63.400 - 63.400 - schiedener Produktionsbereiche eingreift, [m 3 / 24 h] steht und fällt mit einer einfachen Hand- Stoff-Wasser- 18.700 2.830 17.000 945 17.000 890 Volumen Werk [m 3 ] habung im Prozessleitsystem (PLS). Da- 5 her haben wir größten Wert auf eine voll- ständige Automatisierung, eine übersicht- liche Visualisierung der Stoff- und Was- serbevorratung, der Verbrauchs- und Kennzahlen sowie der Funktionalität der übergeordneten Prozesswasserregelung gelegt. Die im PLS dargestellten Informa- tionen kommen Bedienern aller Anlagen- bereiche zugute, für manuelle Eingriffs- möglichkeiten bestehen ausgewählte Zu- griffsrechte. Beispielhaft sei in Abb. 5 ein PLS-Bedienbild dargestellt, welches einen für die Papiermaschinenbetreiber wichtigen Teil der Funktionalität des Was- sermanagement-Systems visualisiert. Zu 18/04
  4. 4. Fiber Systems 5 erkennen sind die über den zentralen Remco Steuerbaustein angesteuerten Klarfiltrat- Feijten silos sowie die Remote-Regelungen von Wasserzu- und -abflüssen im Werk. Be- Prozess- ingenieur, dienerfreundlichkeit bedeutet auch, dass Norske-Skog sämtliche Betriebssituationen, die vom Parenco, kontinuierlichen Produktionszustand ab- Renkum weichen, vom Wassermanagement-Sys- tem derart ausgeregelt werden können, dass minimaler Ressourcenverbrauch und bestmögliche Prozessstabilität ge- währleistet sind. Damit können sich die „Wir waren von Anfang an von der Wich- Für die Funktionsplanung mussten meh- Maschinenführer bei einem Papierma- tigkeit einer werksweiten Systemanalyse rere unterschiedliche Prozessleitsysteme schinenabriss voll auf die Situation in der bei Parenco überzeugt, um die Projekt- unterschiedlicher Generationen verknüpft Pressen- und Trockenpartie konzentrie- risiken bei der Einbindung der Deinking- werden. Die Inbetriebnahme und Regler- ren, weil das periphere Stoff-Wasser- anlage DIP 6 zu minimieren. Deshalb parametrierung waren dennoch problem- System adäquat reagiert, also regelt! haben wir unseren Partner Voith bei der los. Inzwischen haben wir mit dem Sys- Datenerhebung und -auswertung voll tem ausreichend Erfahrung gesammelt. unterstützt. Unser existierendes Wasser- Die Anlagenfahrer sind mit der vollauto- Einsparungen system hätte nach dem Neubau der DIP 6 matischen Regelung des Wasserhaus- verbunden mit einer flexibleren Halb- halts sehr zufrieden. Anlagenstillstände, Anderthalb Jahre nach Optimierung des stofferzeugung und -bevorratung den Papierbahnabrisse oder gelegentliche Wassersystems und Einführung des Was- Anforderungen nicht mehr standgehalten. manuelle Eingriffe regelt das Wasser- sermanagement-Systems im September management-System sehr gut aus. 2002 zogen die Technologen von Norske Unser Papiersortenspektrum, notwendige Frühere auffällige Tagesspitzen in der Skog Bilanz. Die behördlichen Vorgaben Sortenwechsel sowie häufiges An- und Frischwassereinnahme oder Abwasser- für eine maximale Frischwassereinnahme Abfahren von TMP- und Deinkingstränge abgabe sind erheblich reduziert. von 5,7 Mio m 3/a im Werk Parenco konn- erforderten häufig manuelles Eingreifen ten im Jahr 2003 mit 5,1 Mio m 3/a weit und persönliche Absprachen der Opera- Der spezifische Frischwassereinsatz unterschritten werden. Bei einer Netto- tor zur Beherrschung des Wasserhaus- konnte vom Jahr 2002 auf 2003 um Papierproduktion von 427.000 t/a ent- halts. Nach Optimierung des Prozess- 1,7 m 3/t reduziert werden. Wir arbeiten sprach dies einer mittleren spezifischen wasser-Systems haben wir uns auf die derzeit intensiv an der weiteren Verbes- Frischwassereinnahme von 11,9 m 3/t. Einführung des anlagenweiten Wasser- serung der Anlagen- und Papiermaschi- Im Jahr 2002 wurden im Mittel noch management-Systems gründlich vor- nenverfügbarkeit. Dies gibt ein weiteres 13,6 m 3/t Frischwasser eingenommen. bereitet. Mir war wichtig, dass die Men- Potenzial für die Reduzierung des Dies entspricht einer Reduzierung der schen, die unsere Produktionsanlagen zukünftigen Frischwassereinsatzes im produktionsbezogenen Frischwasserein- betreiben, Prinzip und Funktionsweise Werk Parenco. nahme von 12,2 % bezogen auf den Vor- des Systems verstehen lernen. jahreszeitraum. Nicht berücksichtigt blei- Das Wassermanagement verstehen wir ben im Vergleich die positiven Auswir- Deshalb habe ich im Vorfeld der Inbe- als einen wichtigen Baustein und ein kungen der Optimierung bereits Ende triebnahme mit meinen Produktions- „Tool“, mit der wir unsere konsequente 2002, so dass die tatsächlichen Effekte kollegen Schulungen zum neuen Prozess- Kostensenkungs- und Qualitätsstrategie größer sein dürften. wassermanagement durchgeführt. verfolgen.“ 18/04

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