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Eliminación de Emisiones en una Planta Caribeńa

Cassie Rothstrom y John Kohl


Eliminación de Emisiones en una Planta Caribeńa

En enero de ese ańo, Walla Walla Environmental y Harper/Love Adhesives enviaron un equipo y Marcello Marino, por la segunda, y Roger Corn, por la segunda, y convertidora de cajas de corrugado en El Caribe. El plan era reformular la receta de adhesivo de almidón que la fábrica tenía en uso, con el fin de incluir el uso de aguas de proceso sin tratar, resultantes de la limpieza de los rodillos de la prensa flexo y de las descargas de la corrugation, en la parte secundaria del lote de adhesivo de almidó.

Siguiendo un procedimiento demostrado desarrollado por el equipo de Eliminación de Efluentes (Zero Discharge, por su nombre en inglés), se logró adicionar este agua de proceso. Este protocolo incluyó la evaluación del agua que iba a utilizarse para localizar constituyentes conocidos que causaran cambios dŕasticos de visconsidad y gelatinización e impidieran la adhesión, lo cual haría necesario cambiar la formulación del adhesivo de almidón; además, para auditar y hacer recomendaciones a la instalación sobre cambios de diseño específicos; implementar un programa de reducción de agua, y dirigir la puesta en marcha con el agua de proceso para asegurar la obtención de adhesión viscosidad y gelatinización estables en la corrugadora.

PRELIMINARES

El inteŕes de esta instalación por lograr la eliminación de efluentes no se debía a agobiantes sobrecostos o a la necesidad de cumplir con regulaciones amalgo bueno por el medio ambiente, la ciudad en la que se encuentran, y proteger las generaciones futuras. Esto es ya de por sí raro. Generalmente, una convertidora decide que quiere embarcarse en la eliminación de efluentes porque no puede soportar más los problemas de conformidad ambiental que le acarrea la descarga de aguas de proceso en su municipalidad o porque se están volviendo inalcanzables los sobrecostos asociados con la descarga del agua de proceso en la municipalidad.

Esta fábrica maneja un fórmula de adhesivo de almidón con una sola viscosidad. Las limitaciones de la máquina incluyen una antigua corrugadora de cara sencilla para flauta C y una encoladora con antiguos rodillos de encoladora con antiguos rodillos de encolado. E equipo de mezclado de almidón es un antiguo mezclador de un solo tanque que requería mejorar la agitación. Los detalles de porducción pueden apreciarse en la table 1.

Tabla 1. Datos de producción de la instalación a los dos meses previos al cambio

­ Gramaje promedio de papeles … 150 gramos (el 85% tiene un gramaje de 175 gm)

­ Adhesión del pin … 99, 88 psi

­ Calibre … 165, 2 mil por pulg.

­ Producción promedio … 2,8 milones de m2 e n la sección de terminado

POSIBLES COMPLICACIONES

El equipo de eliminación de efluentes tenía algunas reservas para iniciar esta fábrica en el agua de proceso. Estas incluían variaciones de viscosidad de los sólidos suspendidos en el agua de proceso que iba a usarse; caídas de viscosidad por las altas concentraciones de bacterias en el agua de proceso; fluctuaciones en la viscosidad y el punto de gelatinización por la variabilidad en el pH del agua de proceso que se estaba agregando al adhesivo.

La otra preocupación era la necesidad de reducir la cantidad del agua de proceso, pues en ese momento la planta producía cerca de 2.000 galones diarios. Lograr usar el agua de proceso en la parte secundaria del lote de adhesivo de almidón era, pues, sólo una parte en el rompecabezas que suponía total de efluentes. Si la planta producía más de la que podía consumir, nunca lograría eliminar las emisiones.

IMPLEMENTACIÓN

Antes de introducir la instalación en el agua de proceso, debían hacerse algunos cambios en la planta. Walla Wall Environmental proporcionó a la planta los planos de diseño que incluían la instalación de tuberías y la calibración de bombas, líneas, tanques e instalaciones eléctricas. Esto incluyó la readecuación de la cocina de almidón y el desarrollo de un sistema de tuberías desde los clarificadores subterráneos hasta el tanque de depósito de 4.000 galones con agitación interna de mezcla, y la instalación de una bomba para mover el agua almacenada directamente a la parte secundaria del tanque de mezcla.

Una vez hechos estos cambios mećanicos y eléctricos, comenzó la parte química. El equipo de eliminación de efluentes había realizado un análisis del agua cruda antes de ir a la planta, y había hallado varios constituyentes en este agua de proceso que requerían tratamiento. Estos incluían el pH, fosfato trisódico (TSP), demanda química y bioquímica de oxígeno (BOD y COD, en inglés), calcio y dureza del agua.

El agua de proceso su usó como agua secundaria o de enfriamiento en la formulación de adhesivo, y representó el 50% del agua total de lote. El uso de agua de proceso sin tratar hacía que el pH apareciera consistentemente elevado (con un pH de 10) y ocasionara la gelación prematura y aumentos de viscosidad del almidón crudo. Debía reducirse la cantidad de soda cáustica usada en la fómula para balancear el elevado pH. Si se reducían los niveles de soda cáustica se reducía la penetración en los sustratos, ya que la soda cáustica actuaba como agente humectante. Se introdujo el producto HL-7 a la fómula para reducir el pH del lote y permitir el uso de la cantidad normal de soda cáustica.

También debía eliminarse el uso de fosfato trisódico (TSP), pues es una fuente de alimento para las bacterias. Los elevados niveles de demanda química y bioquímica de oxígeno, que indican la existencia de una gran cantidad de bacterias, no preocupaban al equipo, pues los ajustes que pretendían hacer a la fórmula incluían la adición de biocidas de acción inmediata. La planta instaló un sistema automático que agrega diecinueve onzas del biocida de acción rápida Aquacide, de Walla Walla Environmental, a cada lote de adhesivo. Este producto es esencial para hacer adhesivo de almidón con este agua de proceso. De no controlarse agresivamente con unbiocida de acción rápida, las bacterias conmenzarían a comer los sólidos del almidón y podrían causar una rápida pérdida de viscosidad, aumento de gelatinización y poca adherencia en la corrugadora.

Y finalmente, este agua también contenía concentraciones de calcio por encima de lo normal, proveniente de los rellenos de tinta flexográfica. Esta mayor cantidad de carbonato de calcio obstruiŕa los rodillos de encolado y llenaŕa las celdas portadoras de adhesivo, reduciendo la aplicación de almidón en cuatro onzas de Calciban a cada lote de adhesivo de almidón permitió eliminar el problema de la obstrucción por desescamación del calcio en los rodillos de encolado. Este inhibidor de desescamación del calcio evita que el calcio se cristalice y se adhiera a los rodillos de encolado.

Durante el trabajo en la planta, equipo de eliminación de efluentes observó que había dos escapes de aceite en la corrugadora de cara sencilla. Este problema se rosolvió y se eliminó antes de empezar a trabajar con el agua de proceso.

Durante todo el proceso, el personal de la planta se mostró positivo y entusiasta sobre la eliminación de efluentes. El crédito de esto se debe a la administración, quienes realizaron varias reuniones para capacitar al personal en el proceso e incentivaron la comunicación abierta respondiendo a las preguntas e inquietudes de los trabajadores. Este tipo de capacitación laboral es tal vez una de las partes más importantes para tener éxito en la implementación de la eliminación de efluentes. Sin un apoyo al proyecto por parte de los directivos hacia los empleados de medio tiempo, es difícil mantener un programa de cero efluentes con mucho éxito.

DESEMPEÑO DE LA CORRUGADORA

Las velocidades de operación de la corrugadora no se redujeron con la introducción del agua de proceso, sino que en lugar de eso ( aumentaron en 20 m/min con la adición del HL-7! La planta continuó usando el agua de proceso durante un periodo de dos semanas, y lo descontinuó hasta la semana del 16 de abril, con el fin de resolver algunos aspectos adicionales mecánicos, eléctrucis t de nabtebunueti, /Actyaknebtem están operando con agua de proceso en todos los lotes de adhesivo y planean llegar a elminar por completo sus efluentes en julio de este año.

PROGRAMA DE CONSERVACIÓN DE AGUA

Una vez se determinó que el agua de proceso podía usarse sin problemas, comenzó el proceso de poner la instalación a una «dieta de agua». La meta era reducir la cantidad total de agua producida por la planta en aproximadamente 2.000 galones diarios. La instalación de boquillas para ahorro de agua en todas las mangueras de agua de la fábrica, y la instalación de medidores de agua en las líneas de las flexo inició la dieta de agua. La planta sigue en la capacitación del personal sobre la conservación del agua.

La reducción del agua de proceso, necesaria para llegar a eliminar los efluentes, tomará algún tiempo a esta planta. Pero una vez los niveles de producción de agua no sobrepasen la cantidad de agua que la fábrica puedo consumir, se logrará la eliminación de efluentes.

RESULTADO FINAL

Al final del segundo día en la planta, estaban completas todas las readecuaciones, se habían hecho todos los cambios químicos, ye se había establecido la nueva fórmula de adhesivo. Al tercer día se sometió la fórmula a rigurosas pruebas y, como se esperaba, se observó que no impedía el proceso de adhesión, sino que al contrario producía un buen encolado. Las velocidades de la corrugadora se habían incrementado en 10 metros/min, la calidad del cartón no se había afectado, y la instalación había logrado lo que planeaba hacer… convertirse en una compaña con conciencia ecológica para la comunidad en la que opera.