3. LA CARTIERA MODESTO CARDELLA
3.1 Ciclo di produzione
Nello Stabilimento di San Pietro a Vico della S.p.A. Cartiere Modesto Cardella vengono prodotte bobine di carta cosiddetta “da onda”
destinate al successivo utilizzo presso gli stabilimenti di trasformazione per la produzione di cartone ondulato per manufatti (scatole e scatoloni).
Nel processo produttivo della carta si riconoscono le seguenti fasi principali (figura 1):
a) ricezione e stoccaggio delle materie prime cartacee:
le materie prime cartacee (genericamente definite “macero”) pervengono allo Stabilimento sostanzialmente a mezzo camion provenienti dall’Italia e dall’Estero;
le balle di “macero” vengono scaricate per mezzo di carrelli elevatori muniti di idonee pinze ed impilate all’aperto in piazzali asfaltati o cementati suddivise in “stive” delle diverse qualità merceologiche (classificate come rifilo, cartone, misto e cartaccia);
b) alimentazione delle materie prime e “spappolatura”:
le balle delle diverse tipologie di macero nelle proporzioni previste dalla ricetta di produzione vengono caricate, utilizzando i sopradetti carrelli elevatori muniti di pinze, su nastri trasportatori per l’alimentazione degli spappolatori;
la “spappolatura” del “macero” è fatta in due pulper corredati da sistemi e macchinari (“vortiscreen” e “ragger”) per l’estrazione dei materiali impropri: durante la “spappolatura” dunque si effettuano anche le prime grossolane operazioni di pulizia che originano la prima e di gran lunga più consistente quantità dei rifiuti raccolti nel ciclo produttivo della cartiera (il cosiddetto “scarto del pulper”
costituito essenzialmente dai materiali indesiderati quali plastiche, polistirolo, sabbia, parti metalliche, vetro e così via contenuti nel macero ricevuto in cartiera);
c) preparazione impasti:
l’impasto (il “macero spappolato”) viene alimentato ad una serie di impianti successivi di pulizia, depurazione e raffinazione finalizzati a renderlo idoneo alla successiva alimentazione alla macchina per la produzione della carta;
la pulizia dell’impasto è effettuata tramite eliminazione delle parti
pesanti in un impianto di “cleaners” e, successivamente, tramite
epurazione con macchine (turbo-separatori e vortiscreen) equipaggiate con cestelli rotanti a fori di diverso diametro per separare la fibra di cellulosa dai contaminanti;
anche gli scarti delle diverse linee della pulizia e preparazione impasti vengono raccolti insieme a quelli provenienti dagli spappolatori;
l’impasto depurato viene suddiviso selezionando la frazione contenente fibre più lunghe (detta appunto “frazione lunga”) da quella contenente fibre più corte (ovviamente detta “frazione corta”); la frazione funga può talvolta essere anche sottoposta ad un trattamento di raffinazione per cercare di migliorare la resistenza meccanica che tale frazione conferisce al prodotto finito;
la preparazione impasti è rappresentata schematicamente nella
seguente figura:
Figura 1: Processo produttivo della Cartiera M. Cardella
Tina
Impasto Impianti di
epurazione a fori
Tina Frazione
Corta
Tina frazione
lunga macero
acqua di processo
scarti pulper pulper
cleaners
d) sistema di alimentazione alle macchine continue:
le frazioni lunga e corta sono stoccate in due diverse tine dalle quali vengono prelevate e miscelate, in funzione della richiesta e delle diverse proporzioni impostate per le due macchine continue, nelle tine di macchina dalle quali sono poi alimentate direttamente alle macchine stesse;
l’impasto viene alimentato attraverso una serie di apparecchiature (cassetto a livello costante, pompa pasta, “fan pump”, selettore) alla cassa d’afflusso della macchina continua;
e) la sezione umida della macchina continua:
la cassa d’afflusso costituisce il primo elemento della macchina continua alla quale seguono la tela di formazione e la sezione presse; la sua funzione è quella di distribuire il flusso di pasta proveniente dalla fan pump in un sottile getto con larghezza pari a quella della macchina continua attraverso feritoia regolabile (il cosiddetto “labbro”) sulla tavola piana;
sulla la tavola piana, che costituisce il primo elemento della parte
umida della macchina continua ed ha la funzione di supportare il
feltro fibroso (la cosiddetta “tela di formazione”), si inizia la
disidratazione dell’impasto (con il riciclo dell’acqua al processo) fino
all’ingresso nella seccheria; nella tavola piana si distinguono quattro zone di drenaggio:
• per gravità immediatamente a valle del labbro;
• naturale su lame foils fisse o regolabili;
• per mezzo di cassette aspiranti collegate alle rete del vuoto;
• sul cilindro aspirante posto in testa alla tavola piana;
dopo il cilindro aspirante un altro cilindro, ancora aspirante ma a minor grado di vuoto (il cosiddetto “pick-up”) trasporta il foglio dalla tavola piana alla sezione presse (coppie di cilindri rivestiti di materiali di diversa durezza) la cui funzione è quella di proseguire l’asciugatura del foglio di carta per compressione uniforme lungo la linea di contatto dei due cilindri (il cosiddetto “nip”) del foglio stesso; l’acqua perduta dal foglio viene trasferita a feltri fibrosi (i cosiddetti “feltri umidi”) dai quali viene estratta per mezzo di cassette aspiranti collegate alle rete del vuoto;
la sezione umida della macchina continua è rappresentata
schematicamente nella seguente figura 2:
Figura 2: Sezione umida della macchina continua
f) la seccheria della macchina continua:
la seccheria è composta appunto da una serie di cilindri essiccatori riscaldati per mezzo di vapore che hanno lo scopo di completare l’asciugamento della carta fino al valore di secco richiesto dalle specifiche tecniche del prodotto finito; il calore contenuto nell’aria saturata dall’acqua evaporata dalla carta viene recuperato prima dello scarico delle “fumane” in atmosfera;
per alcuni particolari tipi di carta, si possono successivamente dosare sulla superficie della carta parzialmente asciugata (dopo la cosiddetta “preseccheria”) (nella “size press”) prodotti chimici (amidi
fan pump
PAC antischiuma ritentivi
Selettore testa macchina
cassa di afflusso
tavola piana
sezione presse
Impasto dalla preparazione impasti
Foglio
e “black liquor”) per migliorarne le caratteristiche meccaniche; dopo il trattamento in “size press” la carta viene definitivamente asciugata (nella cosiddetta “postseccheria”);
la sezione secca della macchina continua è rappresentata schematicamente nella seguente figura 3:
Figura 3: sezione secca della macchina continua
g) arrotolatura, ribobinatura, immagazzinamento e spedizione:
la carta prodotta viene arrotolata sul “pope” della macchina continua in cosiddette “bobine madri”;
le “bobine madri” vengono poi portate sulla ribobinatrice e la carta viene riavvolta su anime di cartone nelle bobine di prodotto finito (“bobine figlie”) allestite per la successiva spedizione;
foglio dalla sezione
preseccheria size press postseccheria
prodotto finito amido e
black
fumane vapore acqueo
le bobine di prodotto finito vengono stoccate nei relativi magazzini e successivamente caricate per la spedizione su camion o containers utilizzando carrelli elevatori muniti di idonee pinze.
3.2 Il circuito acque
L’acqua fresca per il reintegro del ciclo dello Stabilimento di San Pietro a Vico della Cartiere Modesto Cardella S.p.A. è prelevata da 6 pozzi (uno è considerato di scorta) e viene normalmente utilizzata prima per le necessità di raffreddamento e poi per alimentare il ciclo di produzione;
soltanto saltuariamente si fa ricorso a prelievi diretti per l’uso nel processo.
Si possono identificare nel ciclo dell’acqua le seguenti fasi principali (figura 4):
a) circuiti acqua fresca, di fabbricazione e di processo:
emungimento acqua “fresca” dai pozzi per alimentazione centrale termica (produzione vapore) e raffreddamento impianti tecnologici (centraline lubrificazione, eiettori, eccetera);
tutta l’acqua prelevata per il raffreddamento degli impianti
tecnologici ed una ulteriore quota di acqua “fresca” in funzione
delle necessità viene poi utilizzata per servizi “nobili” nel ciclo produttivo (spruzzi di lavaggio ad alta pressione, dissoluzione prodotti chimici, eccetera);
l’acqua raccolta dal primo drenaggio della carta nelle macchine continue (“acqua prima”) viene – con l’eventuale reintegro di
“acqua di fabbricazione” - riciclata direttamente alle macchine continue stesse (“ciclo breve”);
l’acqua raccolta dai successivi drenaggi della carta (“acqua seconda o di fabbricazione”) e dagli altri servizi quali pompe a vuoto, colaticci, eccetera (“acqua di processo”) viene riciclata per la spappolatura e per gli altri utilizzi (diluizione spappolatori sotto macchina, eccetera) che richiedono un livello qualitativo più basso (“ciclo lungo”);
b) depurazione e scarico acque reflue e riciclo fanghi (figura 5):
per mantenere le necessarie condizioni di salinità e “pulizia” del ciclo una parte dell’acqua di fabbricazione viene allontanata dal processo ed alimenta i due flottatori;
i fanghi (di natura chimico fisica) recuperati dai flottatori sono
costituiti essenzialmente da fibre cellulosiche e vengono perciò
riciclati – insieme all’acqua cui sono associati - direttamente in cartiera per la produzione della carta;
Figura 4: Ciclo acque nella formazione della carta
l’acqua proveniente dai flottatori (primo stadio di depurazione) alimenta l’impianto biologico di trattamento scarichi (selettore, vasca di ossidazione, sedimentatori finali) e successivamente scaricata;
anche fanghi in eccesso prodotti all’impianto biologico di trattamento fanghi vengono recuperati e riciclati - insieme all’acqua cui sono associati - direttamente in cartiera per la produzione della carta;
acqua dai pozzi
centrale termica prod.
vapore raffreddamenti
pulper prep.ne
impasti
macchina continua
ciclo breve ciclo
lungo acqua processo
alla depurazione
Figura 5: Depurazione acque di scarto
Secondo stime annuali il consumo di acqua si aggira attorno ai 15 l/kg carta prodotta, valore ritenuto abbastanza elevato dagli addetti ai lavori, se rapportato ad altre realtà del settore cartario.
Le attuali normative italiana ed europea impongono quindi, una sostanziale riduzione dei consumi d’acqua fresca in tutta le attività produttive della cartiera, in modo da ridurre i costi di produzione mantenendo elevata la qualità del prodotto.
urea ac.fosforico flocculanti
acqua di processo e/o fabbricazione
riciclo fanghi in cartiera
antischiuma - PAC
scarico acqua depurata a corpo
ricettore
Nella tabella 2 sono elencate le utenze dei consumi d’acqua fresca per i circuiti di raffreddamento.
UTENZA CONSUMO, m3/h
CTE 50
Compressori 16
Lubrificazione MC3 20
Lubrificazione MC4 20
Ribobinatrici (motore e freno) 5
Totale 90
Tabella 2
Il lavaggio di tele e feltri della MC3 e MC4 richiede un consumo d’acqua pari a 48 m
3/h. Considerando che al momento attuale gli spruzzi dei vagli rotanti sono alimentati con acqua fresca di pozzo, il consumo reale sarà incrementato di 18 m
3/h.
Nella tabella 3 sono invece elencati i consumi d’acqua per la preparazione e la diluizione dei prodotti chimici.
UTENZA CONSUMO, m3/h
Amido cationico 24
Amido per size press 10
Agenti di ritenzione 10
Totale da 20 a 35
Tabella 3
