Archiv Papiertechnik

Wasser im Papierprozess …

Wasser in allen drei Aggregatzuständen – Eisberg (Eis), Wasser und Wolken (Wasserdampf).

… ist als ganz natürliches Produktionsmittel seit Jahrhunderten unverzichtbar.

Chemisch betrachtet ist Wasser eine Verbindung aus den Elementen Sauerstoff und Wasserstoff. Im Periodensystem der chemischen Elemente wird Sauerstoff mit O und Wasserstoff mit H bezeichnet. Beide Elemente gehen eine molekulare Verbindung ein, die aus je zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom gebildet wird. So lässt sich schließlich auch die chemische Bezeichnung H2O für Wasser ableiten.

Wasser ist einfach und entscheidend die Grundlage allen Lebens. Dazu hat Wasser auch noch eine Besonderheit zu bieten, denn es ist die einzige chemische Verbindung auf der Erde, die in der Natur in den drei Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig vorkommt. In der Papierindustrie benötigen wir den flüssigen Zustand für die Stoffaufbereitung, erhalten wir den gasförmigen Zustand in Form von Wasserdampf beim Trocknen. Den festen Zustand, wenn Wasser zu Eis gefriert, möchte keine Papierfabrik haben, denn zum Beispiel gefrorene Rohstoffballen oder zugefrorene Wasserleitungen bedeuten Störungen bzw. Stillstand im Prozess.

Im Prozess übernimmt das Wasser eine Reihe von Aufgaben. Es fungiert zum Beispiel als Verdünnungs- und Transportmittel, so dass eine Stoffsuspension, bekannt auch als Stoffwassergemisch, entsteht und zur Papiermaschine gepumpt werden kann. Hier ist das Wasser ein unterstützendes Element innerhalb der Blattbildung, denn es beeinflusst den Filtrations- und Eindickungsprozess auf dem Sieb. In der Trockenpartie übernimmt das Wasser in gasförmiger Form als Dampf die Aufgabe des Energieträgers. Andere Aufgaben des Wassers innerhalb der Maschine sind auch das Reinigen der Bespannung oder das Kühlen von Zylindern. In den Prozessen der Rejectbehandlung benötigen wir Wasser einerseits als Schmutzträger und andererseits als Reinigungsmittel in den diversen Aggregaten.

Wasser ist und wird mehr und mehr ein kostbares Gut, so muss auch die Papierindustrie die eingesetzte Wassermenge minimal halten und ständig optimieren. Immerhin wird für die Papierherstellung wesentlich mehr Wasser benötigt, als Papier produziert wird. Also versuchen die Papiererzeuger so viel Wasser wie möglich im Kreislauf zu fahren, um den notwendigen Bedarf an Frischwasser gering zu halten. Dieser ist natürlich unterschiedlich und hängt stark von den eingesetzten Roh- und Hilfsstoffen und der zu erzeugenden Papierqualität ab. Die benötigte Menge an Frischwasser wird in der Regel durch die Entnahme von Oberflächenwasser realisiert. Es kommt aus fließenden Gewässern oder Seen. Bedingt durch hohe Anforderungen reicht die Qualität des Oberflächenwassers nicht aus und muss vor der Verwendung mechanisch gereinigt werden. Eine weitere Bezugsquelle ist sauberes und oft hartes Brunnenwasser, welches sich in tieferen Bodenschichten als Grundwasser sammelt.

Gerade heute, wo die Papierherstellung auf den Einsatz von besonders sensibler Technik baut, ist es wichtig, dass nur Wasser einwandfreier Güte eingesetzt wird. Also werden hohe Ansprüche an die Wasserqualität gestellt. Das Wasser soll einen niedrigen Härtegrad haben und frei von Verunreinigungen sein. Die Wasserhärte entwickelt sich durch den Gehalt an gelösten Calcium (Ca)- und Magnesium (Mg)-Salzen und wird in Grad deutscher Härte (°dH) angegeben. Hartes Wasser führt in der Papiererzeugung zu verkrustenden Ablagerungen, speziell in Pumpen, Armaturen, Zylindern und in Rohrleitungen.

Entscheidend ist die Wiederverwendung von gebrauchtem Wasser, so zum Beispiel das stoffhaltige Entwässerungswasser aus der Siebpartie, das direkt als Verdünnungswasser in den Konstanten Teil geführt wird. Diesen kurzen direkten Weg beschreibt der Primärwasserkreislauf, welcher nahezu geschlossen gefahren werden kann. Die anderen anfallenden Abwassermengen werden in weiteren Kreisläufen aufgefangen, von Stoffresten getrennt und je nach Reinheitsgrad an verschiedenen Stellen im Prozess erneut eingesetzt. Der Abwasserüberschuss aus den direkten Kreisläufen gelangt mit anderen Fabrikationsabwässern inklusive aller Restsubstanzen zur Abwasserreinigungsanlage. Sie erfüllt die Aufgabe, das Abwasser wirtschaftlich und ökologisch aufzubereiten. bu