ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2024.249.335-351isplta-344Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯCHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGYБалансовая схема расчета технологических показателей сброса при производстве интегрированным ЦБК бумаги, картона и ХТММBalance scheme for calculating technological discharge indicators during the production of paper, cardboard and CTMM by an integrated pulp and paper millhttps://orcid.org/0000-0002-3429-9835ЕпифановА. В.EpifanovA. V.

Епифанов Андрей Валерьевич - доцент СПбГУПТД, кандидат технических наук.

191186, ул. Большая Морская, д. 18, Санкт-Петербург

ResearcherlD AAX-5435-2021

Andrey V. Epifanov - PhD (Technical), Assistant Professor Saint-Petersburg State University of Industrial Technologies and Design.

Bolshaya Morskaya str. 18, St. Petersburg, 191186

Researcher ID AAX-5435-2021

epifandr@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5709-527XЕпифановаМ. А.EpifanovaM. A.

Епифанова Марина Анатольевна - старший преподаватель СПбГУПТД, кандидат технических наук.

191186, ул. Большая Морская, д. 18, Санкт-Петербург

ResearcherlD AAX-5432-2021

Marina A. Epifanova - PhD (Technical), Senior Lecturer Saint-Petersburg State University of Industrial Technologies and Design.

Bolshaya Morskaya str. 18, St. Petersburg, 191186

ResearcherID AAX-5432-2021

epif.marina@gmail.comРыбниковО. В.RybnikovO. V.

Рыбников Олег Валентинович - исполнительный директор НПАО «Светогорский ЦБК».

188990, ул. Заводская, д. 17, Светогорск, Выборгский район, Ленинградская область

Oleg V. Rybnikov - Executive Director of NPAO «Svetogorsky CBK».

Zavodskaya str. 17, Svetogorsk, Vyborg district, Leningrad region, 188990

oleg_rybnikov@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-0098-6565АкимЭ. Л.AkimE. L.

Аким Эдуард Львович - профессор СПбГУПТД, доктор технических наук.

191186, ул. Большая Морская, д. 18, Санкт-Петербург

ResearcherID B-4128-2018, Author ID 6701739751

Eduard L. Akim - DSc (Technical), Professor Saint-Petersburg State University of Industrial Technologies and Design.

Bolshaya Morskaya str. 18, St. Petersburg, 191186

ResearcherID B-4128-2018, Author ID 6701739751

akim-ed@mail.ruСанкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайнаРоссияSaint-Petersburg State University of Industrial Technologies and DesignRussian FederationНПАО «Светогорский ЦБК»РоссияNPAO «Svetogorsky CBK»Russian Federation2024090820240249335351Copyright © Епифанов А.В., Епифанова М.А., Рыбников О.В., Аким Э.Л., 20242024Епифанов А.В., Епифанова М.А., Рыбников О.В., Аким Э.Л.Epifanov A.V., Epifanova M.A., Rybnikov O.V., Akim E.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/344

Расчет технологических нормативов сбросов включает определение объектов технологического нормирования. Объекты технологического нормирования являются частью объекта негативного воздействия и, как правило, включают производственные цепочки изготовления товарной продукции. К основной продукции могут относиться производства: небеленой и беленой целлюлозы, бумаги, картона, беленой и небеленой химико-термомеханической массы. Одним из этапов расчета технологических нормативов сбросов интегрированных ЦБК является определение фактических масс сбросов загрязняющих веществ от объектов технологического нормирования с учетом очистки сточных вод на локальных и общезаводских очистных сооружениях. В работе рассмотрена балансовая модель сброса загрязняющих веществ после общезаводских очистных сооружений при производстве интегрированным ЦБК бумаги, картона и ХТММ. Первый объект технологического нормирования (ОТН) (производство бумаги) будет нормироваться по беленой целлюлозе, второй ОТН (производство картона) будет нормироваться по небеленой целлюлозе, третий ОТН (производство ХТММ) будет нормироваться по производству древесной массы. Данный расчет можно выполнить путем разработки балансовой модели. Метод материального баланса используется для оценки эмиссий в окружающую среду от технологического процесса или единицы технологического оборудования и учитывает количества вещества на входе в процесс и выходе из процесса, а также его разложение в технологическом процессе. Определить оптимальные значения технологических показателей можно по предложенным в статье формулам. Картон и бумага представляют собой композицию волокнистых полуфабрикатов, следовательно, необходимо для начала рассчитать технологические показатели сброса для производства хвойной небелёной целлюлозы, хвойной беленой целлюлозы, лиственной беленой целлюлозы и в соответствии с композицией рассчитать технологические показатели, и в соответствии с эффективностью работы очистных сооружений получить финальные значения технологических показателей. По результатам расчета построены графики, показывающие вклад каждого производственного процесса в технологический норматив сброса.

The calculation of technological standards for discharges includes the identification of objects of technological regulation. Objects of technological regulation are part of the object of negative impact and, as a rule, include production chains for the production of commercial products. The main products may include the production of: unbleached and bleached cellulose, paper, cardboard, bleached and unbleached chemical-thermo-mechanical pulp. One of the stages in calculating technological discharge standards integrated by the pulp and paper mill is the determination of the actual masses of pollutant discharges from technological standardization facilities, taking into account wastewater treatment at local and on-site treatment facilities. The paper examines a balance model for the discharge of pollutants after general plant treatment facilities during the production of paper, cardboard and CTMM by an integrated pulp and paper mill. The first object of technological standardization (OTN) (paper production) will be standardized on bleached cellulose, the second OTN (cardboard production) will be standardized on unbleached cellulose, the third OTN (production of CTMM) will be standardized on the production of wood pulp. This calculation can be performed by developing a balance sheet model. The material balance method is used to estimate emissions into the environment from a technological process or a piece of technological equipment and takes into account the quantities of a substance entering and leaving the process, as well as its decomposition in the technological process. The optimal values of technological indicators can be determined using the formulas proposed in the article. Cardboard and paper are a composition of fibrous semi-finished products, therefore, it is necessary to first calculate the technological indicators of discharge for the production of unbleached softwood pulp, bleached softwood pulp, bleached hardwood pulp and, in accordance with the composition, calculate the technological indicators and, in accordance with the efficiency of the treatment facilities, obtain the final values technological indicators. Based on the calculation results, graphs were constructed showing the contribution of each production process to the technological discharge standard.

технологическое нормированиецеллюлозно-бумажное производствонормативы допустимых сбросовбалансовый методобъекты технологического нормированияtechnological regulationpulp and paper productionpermissible discharge standardsbalance methodobjects of technological regulationReferencesБоголицын К.Г., Москалюк Е.А., Костогоров Н.М., Шульгина Е.В., Иванченко Н.Л. Применение интегральных показателей качества сточных вод для внутрипроизводственного эколого-аналитического контроля производства целлюлозы // Химия растительного сырья. 2021. № 2. С. 343-352. URL: http://joumal.asu.ru/cw/article/view/7871.Bogolitsyn K.G., Moskalyuk E.A., Kostogorov N.M., Shulgina E.V., Ivanchenko N.L. Application of integral indicators of wastewater quality for intraindustrial environmental-analytical control of cellulose production. Chemistry of plant raw materials, 2021, no. 2, pp. 343-352. (In Russ.)Боголицын К.Г., Соболева Т.В., Гусакова М. А., Почтовалова А.С., Личутина Т.Ф. Научные основы эколого-аналитического контроля промышленных сточных вод ЦБП.// Екатеринбург. 2010. 168 с.Bogolitsyn K.G., Soboleva T.V., Gusakova M.A., Pochtovalova A.S., Lichutina T.F. Scientific foundations of environmental-analytical control of industrial wastewater from pulp and paper industry. Yekaterinburg, 2010. 168 р. (In Russ.)Гермер Э.И. Современная концепция экологического нормирования технологических процессов ЦБП и возможные пути ее реализации в России. О проекте новой системы экологического нормирования - предпосылки его появления и концептуальные решения; проблемы, оставшиеся за рамками проекта // ИВУЗ. Лесной журнал. 2008. № 2. C. 108-117.Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council of 24.11.2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention and control). URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32010L0075 (accessed April 11m 2023). (In Russ.)Гревцов О.В. Технологическое нормирование сбросов промышленных сточных вод на основе наилучших доступных технологий // Инновации. Наука. Образование. 2022. № 50. С. 1933-1939.Epifanov A.V., Epifanova M.A. Algorithm for managing the water conservation activities of Segezha Pulp and Paper Mill JSC based on mathematical modeling. Questions of radio electronics, 2019, no. 1(7), pp. 106-109. (In Russ.)Епифанов А.В., Епифанова М.А. Алгоритм управления водоохранной деятельностью АО «Сегежский ЦБК» на основе математического моделирования // Вопросы радиоэлектроники. 2019. № 1(7). С. 106-109.Epifanova M.A., Epifanov A.V., Akim E.L. Algorithm for calculating technological indicators for several objects of technological standardization. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2021, iss. 237, pp. 258-271. (In Russ.)Епифанова М.А., Епифанов А.В., Аким Э.Л. Алгоритм расчета технологических показателей для нескольких объектов технологического нормирования // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2021. Вып. 237. С. 258-271Germer E.I. Modern concept of environmental regulation of technological processes of pulp and paper industry and possible ways of its implementation in Russia. About the project of a new system of environmental regulation - the prerequisites for its appearance and conceptual solutions; problems remaining outside the scope of the project. IVUZ. Forest magazine, 2008, no. 2, рр. 108-117. (In Russ.)Жильникова Н.А., Шишкин А.И., Епифанов А.В., Епифанова М.А. Алгоритм управления перераспределением техногенной нагрузки для территориальных природно-технических комплексов на основе геоинформационных систем // Информационно-управляющие системы. 2017. № 1 (86). С. 93-101Grevtsov O.V. Technological regulation of industrial wastewater discharges based on the best available technologies. Innovations. The science. Education, 2022, no. 50, pp. 1933-1939. (In Russ.)ИТС 1-2022 Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям целлюлозно-бумажное производство Москва: Бюро НДТ, 2022. URL: https://burondt.ru/NDT/NDTDocsDetail.php?UrlId=1858&etkstructure_id=1872 (Дата обращения: 20.04.2023)ISO 14046:2014 «Environmental management - Water footprint -Principles, requirements and guidelines». URL: https://www.iso.org/standard/43263.html (accessed May 20, 2023).ИТС 22.1-2016 Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологическое обеспечение. 2016 (утв. Приказом Росстандарта от 4.03.2016 №1571). URL: https://docs.cntd.ru/document/1200143295 (дата обращения: 01.04.2023).ITS 1-2022 Information and technical reference book on the best available technologies for pulp and paper production M.: NDT Bureau, 2022. URL: https://burondt.ru/NDT/NDTDocsDetail.php?UrlId=1858&etkstructure_id=1872 (accessed April 20, 2023).Мочалова Л.А. Технологическое нормирование на основе наилучших доступных технологий // Экономические, экологические и социальные проблемы горной промышленности Урала: Сборник научных статей. Екатеринбург: Уральский государственный горный университет. 2017. С. 147-153.ITS 22.1-2016 Information and technical reference book on the best available technologies. General principles of industrial environmental control and its metrological support. 2016 (approved by Order of Rosstandart dated March 4, 2016 No. 1571). URL: https://docs.cntd.ru/document/1200143295 (accessed January 04, 2023). (In Russ.)Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации № 579 от 27.08.2019 «Об утверждении нормативного документа в области охраны окружающей среды “Технологические показатели наилучших достойных технологий производства целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона”». URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_333931/ (дата обращения: 11.06.2023).Mavrotas G., Georgopoulou E., Mirasgedis S., Sarafidis Y., Lalas D., Hontou V., Gakis N. An integrated approach for the selection of Best Available Techniques (BAT) for the industries in the greater Athens area using multi-objective combinatorial optimization. Energy Economics, 2007, vol. 29, iss. 4, pp. 953-973. URL: https://doi.org/10.1016/j.eneco.2007.01.002. (In Russ.)Рыбников О.В., Бондаренко Н.П., Мандре Ю.Г, Аким Э.Л. Поэтапная эколого-технологическая реконструкция интегрированного целлюлозно-бумажного комбината ЗАО IP («ОАО Светогорск») // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2013. № 5. С. 62-68.Mochalova L.A. Technological standardization based on the best available technologies. Economic, environmental and social problems of the mining industry of the Urals: collection of scientific articles. Ekaterinburg: Ural State Mining University. 2017, pp. 147-153. (In Russ.)Смирнов М.Н., Локшин Ю.Х., Смирнов А.М., Аким Э.Л. Современная концепция водопользования на предприятиях ЦБП // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2006. №6. c. 66-74.Order of the Ministry of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation No. 579 dated August 27, 2019 «On approval of the regulatory document in the field of environmental protection “Technological indicators of the best available technologies for the production of cellulose, wood pulp, paper, cardboard”». URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_333931/ (accessed November 06, 2023).Щелчков К.А. Основные аспекты применения информационно-технических справочников по НДТ // Экология производства. 2019. № 5. С. 20-26.Rybnikov O.V., Bondarenko N.P., Mandre Yu.G., Akim E.L. Stage-by-stage environmental and technological reconstruction of the integrated pulp and paper mill of CJSC IP («JSC Svetogorsk»). Pulp. Paper. Cardboard, 2013, no. 5, pp. 62-68. (In Russ.)Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council of 24.11.2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention and control). URL: :https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32010L0075 (дата обращения: 11.04.2023).Shchelchkov K.A. Main aspects of the application of information and technical reference books on BAT. Ecology of production, 2019, no. 5, pp. 20-26. (In Russ.)ISO 14046:2014 «Environmental management - Water footprint - Principles, requirements and guidelines». URL: https://www.iso.org/standard/43263.html (дата обращения 20.05.2023).Smirnov M.N., Lokshin Yu.Kh., Smirnov A.M., Akim E.L., Modern concept of water use at pulp and paper enterprises. Pulp. Paper. Cardboard, 2006, no. 6, pp. 66¬74. (In Russ.)Mavrotas G., Georgopoulou E., Mirasgedis S., Sarafidis Y., Lalas D., Hontou V., Gakis N. An integrated approach for the selection of Best Available Techniques (BAT) for the industries in the greater Athens area using multi-objective combinatorial optimization // Energy Economics. 2007. Vol. 29, iss. 4. Р. 953-973. URL: https://doi.org/10.1016/j.eneco.2007.01.002Suhr M., Klein G., Kourti I., Rodrigo Gonzalo M., Giner Santonja G., Serge Roudier, Delgado Sancho L. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Pulp, Paper and Board Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control). Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2015, p. 906. URL: https://doi.org/10.2791/370629Suhr M., Klein G., Kourti I., Rodrigo Gonzalo M., Giner Santonja G., Serge Roudier, Delgado Sancho L. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Pulp, Paper and Board Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control) // Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2015. P. 906. URL: https://doi.org/10.2791/370629Zhilnikova N.A., Shishkin A.I., Epifanov A.V., Epifanova M.A. Algorithm for managing the redistribution of technogenic load for territorial natural-technical complexes based on geographic information systems. Information and management systems. 2017, no. 1 (86), pp. 93-101. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.