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Abluft und Abwasser bei der Cellulosegewinnung
Experimente:
Versuch: Bleichen der Roh-Cellulose
Man muss sich bewusst sein, dass die Industrie die im Folgenden geschilderten Probleme
zumindest in Deutschland in den Griff bekommen hat und sich in Hinsicht auf den Umweltschutz
ständig um die Optimierung der Abläufe bemüht.
1. Probleme
Die Abluft ist besonders durch Schwefelverbindungen verunreinigt.
Schwefeldioxid entfernt man durch Verfahren, die der Rauchgasentschwefelung
entsprechen, oder durch Chemisorption. Den Schwefelwasserstoff und die
Mercaptane, die vor allem beim Sulfatverfahren freigesetzt werden, beseitigt
man durch Rückabsorption in die Aufschlusslauge oder durch
Adsorption an Holzstückchen, die aufgeschlossen werden sollen.
Die Papierindustrie gehört zu den großen Wasserverbrauchern.
Zur Herstellung von 1 kg holzfreiem Feinpapier benötigt man 600 - 1000 l
weiches Frischwasser.
12 % der Abwassermasse ist gelöstes oder suspendiertes organisches
Material (Kohlenhydrate, Ligninbruchstücke etc.). Damit schädigt
Abwasser aus Papierfabriken mit seinem hohen biologischen Sauerstoffbedarf (BOD) bzw.
chemischen Sauerstoffbedarf (COD) die
Oberflächengewässer.
2. Maßnahmen
Was kann man dagegen tun?
Man kann die Kohlenhydrate vergären, das restliche Abwasser mit Hilfe von
Prozesswärme eindicken und durch Kondensation die größte
Menge an Wasser recyclen. Dadurch beträgt der Wasserverlust im Schnitt
heute in Deutschland nur noch 10 l/kg Papier. Betriebseigene Kläranlagen sorgen
für den Abbau der organischen Substanz. Möglich ist auch eine Abwasserverbrennung.
Bedeutsam ist die hohe Salinität (Salzfracht) des Abwassers durch
Chlorbleiche und Desodorierung mit Chlorverbindungen wie Chlorkalk und
Chlordioxid, aus denen Chlorid entsteht. Außerdem bilden sich mit Chlor aus
huminsäureartigen Stoffen gemischte Haloforme wie z. B. CHBrCl2
, die im Verdacht stehen, cancerogen zu sein. Dies kann übrigens
auch beim Chloren oder Ozonieren in Schwimmbädern beobachtet werden.
Deshalb verzichtet man zunehmend darauf. Chlordioxid ClO2 soll
dagegen keine Haloforme bilden, fördert aber die Aufsalzung, so dass
ammoniakalische Lösungen von Wasserstoffperoxid H2O2
(-> Versuch) das beste Mittel zu sein
scheinen, vor allem, weil unverbrauchtes H2O2
zusätzlich noch Sauerstoff freisetzt:
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Früher waren im Abwasser aus Papierfabriken auch
Quecksilberverbindungen zu finden. Diese benötigte man zur Abtötung
von Pilzen und anderen schleimbildenden Mikroorganismen.
Detergentien und Tenside sowie CKW sind nötig, um letzte Lipidreste
("Tallöl") und Harzreste abzutrennen. Pro t Papier werden ca.
10 kg CKW ins Abwasser entlassen, wenn es nicht durch Aktivkohle gereinigt wird.
Als Folge des Chlorens und Bleichens kann Papier Dioxine enthalten. Deshalb werden
Kaffeefilter zunehmend aus nicht gebleichter Cellulose hergestellt.
Zur Chemie mit Wasserstoffperoxid haben wir eine große
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