209T Haitallisten metallien ainevirrat sulfaattiselluloosan valmistuksessa

Projektin tavoitteena oli tutkia ympäristöhaitallisten metallien lähteitä, kulkeutumista ja nieluja ECF-valkaistun sulfaattimassan valmistuksessa. Lisäksi tutkittiin eräitä tärkeitä tai kiinnostavia muita aineita. Vaikka tutkimusmetodina oli massataseen määrittäminen, vielä tärkeämpää oli tutkittujen aineiden pitoisuustasojen määritys. Kohdelaitokseksi valittiin modernia tuotantotekniikkaa edustava sulfaattisellutehdas, jossa on sekä koivu- että mäntykuitulinjat. Näytteet kerättiin kuuden tunnin mittausjakson aikana tunnin välein; osanäytteistä koottiin lopulta yksi edustava näyte kustakin näytteenottopaikasta. Näytteenotto alkoi prosessin alusta ensimmäisellä kuuden tunnin jaksolla seuraten sitten prosessia. Muutamia varmentavia näytteitä kerättiin myöhemmin vastaavassa ajotilanteessa. Näytteenottokohteet rajattiin pääosin sisään tuleviin ja prosessista poistuviin päävirtoihin, so. osa sisäisistä kierroista jätettiin tarkastelun ulkopuolelle. Kohdevirtaamien suuruudet määritettiin näytteenoton yhteydessä (esim. savukaasut), taikka prosessiseurannan tai tunnuslukujen avulla. Metalleille muodostettiin pitoisuuksien ja virtaamien avulla taseet, ja niiden pääasialliset lähteet ja poistumistiet selvitettiin. Tutkittavat metallit jakautuivat neljään massavuoluokkaan. Pääkomponenttien (Na, Si, Mn, Mg, Ca, S, P) vuot olivat suuruudeltaan kymmenistä kiloista kymmeniin tuhansiin kiloihin tunnissa. Kromia, alumiinia, nikkeliä ja rautaa virtasi sadoista grammoista muutamaan kiloon tunnissa. Arseenin, kadmiumin, elohopean, seleenin ja lyijyn vuot olivat suuruudeltaan kymmenistä muutamaan sataan grammaan tunnissa. Talliumin virtaamat olivat noin tuhannesosa jälkimmäisinä mainituista. Korkeimmat ympäristöhaitallisten metallien (esim. Cd ja Pb) pitoisuudet esiintyivät soodakattilan kiertotuhkassa ja polttolipeässä, viherlipeäsakassa, meesassa ja uunikalkissa. Tutkituista syöttövirroista hake oli kadmiumin ja lyijyn merkittävin lähde. Kadmium ja lyijy rikastuvat soodakattilan tuhka-polttolipeäkiertoon ja kalkkikiertoon. Molemmat metallit poistuvat pääosin viherlipeäsakassa.