Алгоритм расчета технологических показателей для нескольких объектов технологического нормирования

Цель исследования – разработка алгоритма расчета технологических показателей отдельно по видам выпускаемой продукции для интегрированного целлюлозно-бумажного комбината при сбросе сточных вод после очистки сточных вод на единых очистных сооружениях промышленных стоков. Использован балансовый метод расчёта значений масс загрязняющих веществ, образующихся на тонну выпускаемой продукции ЦБК на основе масс загрязняющих веществ, образующихся во вспомогательных технологических процессах, с учетом очистки сточных вод на общепроизводственных очистных сооружениях. Технологические показатели установлены отдельно для продукции, нормируемой по беленой или небеленой целлюлозе. Если фактические значения технологических показателей превысят значения технологических показателей НДТ, то необходимо разработать водоохранные мероприятия по достижению этих показателей и, до момента их достижения, оплачивать негативное воздействие на водные объекты со стократным повышающим коэффициентом. Разработан алгоритм и функциональные зависимости расчета технологических показателей для ЦБК, выпускающих продукцию, содержащую в композиции беленую и небеленую целлюлозу. Алгоритм рассмотрен на примере условного ЦБК, выпускающего первичные небелёные и беленые волокнистые полуфабрикаты и продукцию полного цикла. К первичным волокнистым полуфабрикатам небеленым отнесены: хвойная и лиственная целлюлоза, ТММ, ХТММ; к первичным волокнистым беленым полуфабрикатам отнесены: беленая хвойная и лиственная целлюлоза, БХТММ; к продукции полного цикла отнесены бумага, картон и продукция их переработки. Алгоритм расчета состоит из пяти этапов: 1 – построение балансовой схемы расчета технологических показателей; 2 – расчет технологических показателей для первичных волокнистых полуфабрикатов небеленых; 3 – расчет технологических показателей для первичных волокнистых полуфабрикатов беленых; 4 – расчет технологических показателей для продукции полного цикла; 5 – расчет значений технологических показателей для каждого вида продукции с учетом очистки на общепроизводственных очистных сооружениях.

1. Боголицын 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.

2. 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. C. 60–108.

3. 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 // Известия вузов. Лесной журнал. 2008. № 2. C. 108–117.

4. 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.

5. 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. 93–101.

6. ИТС НДТ-1 Производство целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона. М.: Бюро НДТ. 2015. С. 479. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200128661

7. Комитет по лесу(ам) и лесной отрасли. Ежегодный обзор рынка лесных товаров 2017-2018. Женева. ЕЭК ООН, 2019. 158 с.

8. 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.

9. Смирнов А.М., Смирнов М.Н., Мошкин С.С., Коваленко М.В., Аким Э.Л. Водопользование – реализация инновационных идей // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2008. № 8, С. 66–72.

10. Смирнов М.Н., Локшин Ю.Х., Смирнов А.М., Аким Э.Л., Современная концепция водопользования на предприятиях ЦБП.// Целлюлоза. Бумага. Картон. 2006. № 6. С. 66–74.

11. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3-х т. Т. I, Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 2. Производство полуфабрикатов: справочные материалы / Всерос. науч.-исслед. ин-т цел.-бум. пром-сти (ВНИИБ) / редкол.: П.С. Осипов (отв. ред.) и др. СПб.: Политехника, 2003. – 633 с.

12. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3-х т. Т. I, Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 3. Производство полуфабрикатов: справочные материалы / Всерос. науч.-исслед. ин-т цел.-бум. пром-сти (ВНИИБ); / редкол.: П.С. Осипов (отв. ред.) и др. СПб.: Политехника, 2004. 316 с.

13. Троянская А.Ф. Научно-технические и правовые аспекты предотвращения негативного воздействия производства беленой целлюлозы на окружающую среду // Региональная экология. 2018. С. 111–124.

14. Шишкин А.И. Епифанов А.В. Интеграция экологического нормирования в системе «Предприятие ЦБП-водный объект» // Целлюлоза, бумага, картон. 2006. № 8. С.74–78.

15. Confederation of European Paper Industries Key Statistics European pulp & paper industry, Cepi, Brussels. 2021. P. 32.

16. Dusha M.T., Sarat Chandra T., Sarada R., Chauhan Removal V.S. OF nutrients and organic pollution load from pulp and paper mill effluent by microalgae in outdoor open pond // Bioresource Technology. 2016. Vol. 214. P. 856–860. URL: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.04.060

17. Forest Products Annual. Market Review 2020–2021 United Nations // Geneva, 2021. Forest Products. Food and Agriculture. Organization of the United Nation, Rome, 2019. P. 436.

18. Hansen E., Panwar R., Vlosky R. The Global Forest Sector: Changes, Practices, and Prospects, NY: Taylor & Francis Group, 2017. P. 462.

19. Jolley J.G., Khalaf C., Michaud G.L., Douglas Belleville. The economic contribution of logging, forestry, pulp & paper mills, and paper products: A 50-state analysis // Forest Policy and Economics. 2020. Vol. 115. P. 102–140. URL: https://doi.org/10.1016/j.forpol.2020.102140

20. Leiviska T. Coagulation and size fractionation studies on pulp andr paper mill process and wastewater streams. Oulun Yliopisto, Oulo. 2009. P. 114.

21. 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.2007.01.002

22. Suhr M., Gabriele Klein, Ioanna Kourti, Miguel Rodrigo Gonzalo, Germán Giner Santonja, Serge Roudier, Luis Delgado Sancho. 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/10.2791/370629

23. Valois M, Akim E. Chapter 5. Pulp and paper. Forest Products Annual Market Review 2020–2021. United Nations, Geneva, 2021.