Manufacturing of paper is a large industry in Sweden. At Hallsta paper mill dithionite is used to bleach the thermo mechanical pulp (TMP) at their production line 12. The purpose of this work was to minimize the addition of dithionite while maintaining the brightness of the produced paper. In order to achieve this goal three different dosages, high, medium and low dosage, were used at the first dosage points. Furthermore, the working conditions were examined by measuring SO2 along the production line to verify that the levels were according to the national guidelines. To evaluate the brightness of the pulp along line 12, pulp was collected at eight different sites of sample withdrawal and made into test paper. The brightness of the test paper was measured with a spectrophotometer. The levels of SO2 were measured at various points of interest using a multi gas meter. Results show that the total amount of dithionite used was lower when a lower dosage at the first dosage points was used. The brightness gain was approximately the same for all dosages. According to this study, the strategy of dosage should be chosen in relation to the wood received. The high dosage at the first dosage points was an unnecessarily high dosage for the recieved wood. The dosage at the later dosage points should be chosen with respect to the brightness goal of the produced paper. The measurements of SO2 show no relation with dosage of dithionite at the first dosage points, because of a large uncertainty. Further improvements on the working environment must be applied at the critical stages in the production line.

Arbetet handlade om att ta reda på om det går att byta ut natriumhydroxid mot natriumkarbonat som alkalikälla på CTMP-linjen, och gjordes på uppdrag av Stora Enso Skoghalls bruk. De områdena som studerades var impregnering och blekning av CTMP (kemitermomekanisk pappersmassa) samt hantering av natriumkarbonatlösning. Natriumkarbonatens löslighet vid olika temperaturer verifierades, blekning av CTMP med natriumkarbonat och natriumhydroxid utfördes, titrering av natriumhydroxid och natriumkarbonat mot natriumbisulfitlösning och en enklare laborationsimpregnering gjordes. Även aspekten av utrustning, kostnader och eventuell utfällning av kalciumkarbonat studerades. Resultaten visade att det krävs mer natriumkarbonat för att ersätta natriumhydroxid än vad man trott och att det totalt sett blir dyrare. Det finns dock en möjlighet att andra delar av bruket kan utföra bytet av alkali och gå med större vinst än vad CTMP-linjen går med förlust. Försöken visade även på temperaturökning vid tillredning av natriumkarbonatlösningen, utfällning av kristallsoda och behov av att den befintliga utrustningen kompletteras utifrån rekommendationer från kemikalieleverantören. Tidigare studier visade på eventuella försämringar av papperskvaliteten när natriumkarbonat används vid blekning av CTMP. Trots att natriumkarbonat är ett billigare alternativ till natriumhydroxid, och att det teoretiskt sett skulle fungera bra som en utbrytare, är det mycket som man behöver ta hänsyn till vad gäller natriumkarbonat och det krävs eftertanke för att saker ska görs på rätt sätt. Utifrån resultaten kan man dra slutsatsen att det inte ser ut som en bra ide att utföra bytet. / The objective of this project was to see if it is possible to replace sodium hydroxide with sodium carbonate as an alkali source on the CTMP line, and it was done on behalf of the Stora Enso Skoghall Mill. The areas that were studied were the impregnation and bleaching of CTMP and also the handling of sodium carbonate solution. The solubility of sodium carbonate at various temperatures was confirmed, bleaching of CTMP with sodium hydroxide and sodium carbonate, titration of the sodium hydroxide and sodium carbonate against sodium bisulfite solution and a simpler laboratory impregnation was performed. Aspects of equipment, costs and the possibility of precipitation of calcium carbonate were also studied. The results indicate that more sodium carbonate is needed than one thought for the substitution to be possible, and that it also becomes more expensive. There is a possibility that other parts of the mill can perform the replacement of alkali and go with greater profit than the CTMP line goes with loss. Experiments also showed an increase in temperature when preparing the sodium carbonate solution, precipitation of natron and the need for the existing equipment to be supplemented on the basis of recommendations from the chemical supplier. Previous studies showed possible deterioration of the paper quality when bleaching CTMP with sodium carbonate. Although sodium carbonate is a cheaper alternative to sodium hydroxide, and that it would theoretically work well as a substitute, it is much that one has to take into consideration in terms of using sodium carbonate and it is necessary to think things through before usage, so that things can be done properly. Based on the results, it is shown that the swap of alkali will be suboptimal.

I avloppsreningen på Hallsta pappersbruk i Hallstavik reduceras dagligen tonvis med organiskt material innan avloppsvattnet släpps ut i den intilliggande Edeboviken. Bruket är ett så kallat integrerat pappersbruk vilket innebär att man tillverkar både pappersmassan och pappret på plats. Det är främst vid framställningen av massa som det organiska materialet löses ut ur veden och hamnar i processvattnet som så småningom når brukets avloppsreningsverk. På bruket tillverkas papper i olika ljusheter, vilket kräver olika stora insatser i form av blekkemikalier så som väteperoxid och hydrosulfit (även känt som ditionit). Blekningen varierar över tid i produktionscykler och det är sedan tidigare känt att en ökad blekning av massan löser ut mer organiska föreningar. I framtiden förväntas andelen högblekta produkter öka, vilket sannolikt leder till ökad belastning på reningsverket. Det finns även planer på att öka andelen papper av sådan kvalitet som kräver att massan raffineras hårdare (så att den blir finare mald) och frågan har lyfts huruvida denna behandling leder till mer organiskt material till avloppet. Ökad kunskap om hur flödet av organiskt material till avloppet varierar är då detta skrivs (2012) värdefull i minst två tillämpningar på Hallsta pappersbruk. Den ena tillämpningen är vid utredningen av potentialen för en biogasanläggning på bruket, där det organiska materialet utgör en begränsande resurs vid framställningen av biogas, varför det vore värdefullt att veta hur stora mängder organiskt material som kan förväntas vid olika produktionsfall. Den andra tillämpningen är vid doseringen av kväve och fosfor i reningsanläggningen som görs för att mikroorganismerna som används för att rena vattnet ska kunna arbeta optimalt. Huvudsyftet med detta arbete var att skapa en modell för hur mängden organiskt material i olika avloppsströmmar beror på graden av blekning, samt i viss mån raffineringen. Det organiska materialet analyserades som TOC (Total Organic Carbon) och COD (Chemical Oxygen Demand). Ett tydligt samband mellan blekning med väteperoxid och mängden organiskt material i avloppet observerades i en av delströmmarna. Hydrosulfitblekning sågs inte öka mängden organiskt material i avloppsvattnet. En modell för den totala belastningen på avloppsreningsanläggning sattes också ihop, som utifrån planerad dosering av väteperoxid ger en uppskattning av halten TOC i inflödet till anläggningen. Modellen fångar upp den cykliska variation i TOC som observerades över tid, men lämnar lite att önska i fråga om absoluta nivåer.

This work aimed to determine how effective an SVP-LITE® chlorine dioxide plant at Vallviks Bruk was running. This was done by determining the chemical consumption per unit of chlorine dioxide produced. The calculations relied upon online instrumentation that was manually validated. The most important parameters were the conversion ratio of sodium chlorate into chlorine dioxide and the specific consumption of sodium chlorate, methanol, and sulphuric acid. The salt cake filter and dissolver were also examined to determine their impact. The total conversion ratio of sodium chlorate during a whole ECF (Elementally Chlorine Free) campaign were 93.12 %, somewhat lower than the target efficiency of 95.64 %. The specific chemical consumption was 1.695 kg sodium chlorate, 0.183 kg methanol, and 1.007 kg sulphuric acid per kg produced chlorine dioxide. The salt cake filter worked as intended to remove excess sulphuric acid, with the precipitate having the same sulphate and acidic content as the wanted form of sodium sesquisulphate Na3H(SO4)2. However, some sodium chlorate can get through, and the mean concentration in the dissolver was 1.3 g/dm3, equal to approximately 4 tons lost during a campaign. The filter may be more efficient in redissolving acidic species than chlorate salts. The reactor could theoretically be run more efficiently, but its production parameters is close to what is expected of such a plant. / Målet med det här arbetet var att undersöka effektiviteten av en SVP-LITE® klordioxidanläggning vid Vallviks Bruk. SVP-LITE® är en klordioxidproduktionslösning från EKA®. Det gjordes genom att undersöka konsumtionen av reagens per enhet producerad klordioxid. Beräkningarna gjordes från online-instrument som validerades manuellt. De viktigaste parametrarna var konverteringsgraden av natriumklorat till klordioxid samt den specifika förbrukningen av natriumklorat, metanol och svavelsyra. Sulfatlösaren undersöktes för att se hur saltkakefiltret fungerade och dess påverkan. Den totala konverteringsgraden av klorat till klordioxid under en hel ECF (Elementally Chlorine Free) kampanj var 93,12 %, något lägre än måleffektiviteten på 95,64 %. ECF är ett paraplybegrepp för att benämna blekning som inte använder klorgas men som kan använda andra kemikalier som innehåller klor, oftast klordioxid. Den specifika konsumtionen av reagens var 1,695 kg natriumklorat, 0,183 kg metanol och 1,007 kg svavelsyra per kg producerad klordioxid. Saltkakefiltret fungerade som tänk att ta bort överflödig svavelsyra och fällningen hade samma syrlighet som natriumseskvisulfat (Na3H(SO4)2. Natriumklorat kommer dock ut genom filtret och har i upplösaren medelkoncentrationen 1,3 g/dm3 vilket motsvarar en förlust på ca 4 ton under en kampanj. Det är möjligt att filtret är bättre att återupplösa syrliga specier än kloratsalter. Även om reaktorn teoretiskt kan köras mer effektivt är de nuvarande produktionsparametrarna nära de som kan förväntas av en sådan anläggning.

Vid TCF-blekning av pappersmassa är väteperoxid en av huvudkemikalierna. I dagsläget är det svårt att styra blekstegen. Operatörerna måste ta hänsyn till produktionstakt, blekbarheten på massan varierar och fördröjning i trender. PO-bleksteget på Södra Cell Värö har en ungefärlig uppehållstid på 4 timmar och det är först efter så lång tid som man kan se hur en förändring verkligen slår igenom. Överblekning kostar väldigt mycket i kemikalieåtgång och det är därför efterfrågat ett sätt att kunna styra och optimera peroxidblekningssteget. Ett delsteg för detta var att simulera steget experimentellt och från dessa data ta fram en matematisk modell som förutsäger ljusheten. Massa togs ut från fabriken och blektes på labb under kontrollerade förhållanden med satsningar liknande verkliga i fabriken. De parametrar som studerades på labb var temperatur, väteperoxidsats och alkalisats då de påverkar ljusheten mest. En modell för ljushetsökning anpassades sedan till framtagna blekdata. Ekvationer för förbrukning av väteperoxid och hydroxidjoner togs också fram från analyser på blekfiltraten. Med ingående parametrar som startkoncentrationer av kemikalier, temperatur och massakoncentration förutsäger modellen ljusheten väl vid verifiering jämfört med fabrik och verifieringsblekning på labb. Modellen ligger något högre jämfört med fabrik men det var förväntat då förhållanden på labb ger ett renare system. För de parametrar som studerats anpassade sig modellen bra till förändringar och vid verifiering på labb syntes att modellen även svarade med en korrekt ljushet vid förändring i massakoncentration och ingående ljushet i steget. / During TCF-bleaching of pulp, hydrogen peroxide is one of the main chemicals. Today it is difficult to control the bleaching stages. The process operators must consider the production rate, changes in the bleach ability of the pulp and delays of trends in the control system. The PO-bleaching stage at Södra Cell Värö has approximately a retention time of four(4) hours and it is first after that, a result of a change in the process can be seen. Overbleaching is expensive due to high chemical need and therefore it is requested to find a way to control and optimize the peroxide bleaching stage. One way to do this was too simulate the stage experimentally and from those kinetic data accomplish a mathematical model that predicts the brightness increase of the pulp. Pulp from the mill was bleached at the laboratory under controlled conditions and with charges similar to what are used in the plant. The parameters that were studied at lab were temperature, hydrogen peroxide charge and alkali charge as they affect the brightness mostly. A model for brightness increase was adjusted to the achieved bleaching data. Equations for consumption of hydrogen peroxide and hydroxide anions were also developed from analyses of the bleaching filtrates.  From the start parameters, as concentration of the chemicals, temperature and pulp concentration, the model predicts the brightness well according to verification of data from mill and verification bleaching at laboratory. The value from the model is somewhat higher compared to that of the plant but that was expected due to the fact that the conditions at lab give a cleaner system. For those parameters that were studied, the model did adjust well to changes made and according to the verification at lab it was seen that the model also worked for changes in pulp concentration and different brightness at the beginning of the stage.

Syftet med denna studie är att undersöka inverkan av förbehandlingar på ljushetsstabiliteten av Northern Bleached Softwood Kraft (NBSK) som har blekts enligt (OO) (OP) D/Dn (PO) bleksekvensen. Effekten av förbehandling med xylanas (X), mild sur (A), DTPA (Q) samt ett kombinerad DTPA- & xylanassteg (Q+X) har studerats.  Resultaten indikerar att Q+X förbehandlingen var mest effektiv i minskningen av skadliga metalljoner i massan. Den Q+X förbehandlade massan hade dessutom lägst kappa och högst ljushetsvärde bland förbehandlingarna. Kemisk sammansättningsanalys av de förbehandlade massorna visar vidare att den Q+X förbehandlingen ledde till den högsta minskningen av såväl xylan som lignin. Det milda A förbehandlingen var inte effektivt för att avlägsna alla viktiga skadliga metalljoner och visade ingen effekt på reduktionen av xylan eller lignin. Den X behandlade massan visade ingen förmåga att ta bort metaller och är därför ofördelaktigt.  Q och Q+X förbehandlade massaströmmar har blekts vidare för att studera effekterna av dessa förbehandlingar på den slutliga massakvaliteten samt för att jämföra ett konventionellt klordioxidsteg (D) och en nästan neutral pH klordioxidsteg (Dn). Resultaten bekräftar att Dn-steget ledder till en reducerad grad av AOX.  Ljusheten direkt efter klordioxidsteget är vidare högre för de Dn-behandlade massorna, men processen är begränsad med avseende på ljushetsstabilitet, vilket är en viktig nackdel.  Q+X (OP) D (PO) blekningssekvensen visade den högsta ljushetsstabilitet, medan den Q+X (OP) Dn (PO) blekningssekvensen visade ingen förbättring jämfört med Q (OP) Dn (OP) blekningssekvensen. Slutsatsen är att den enzymatisk medförda kvalitetsförbättringen inte räcker för att kompensera för bristerna i ett Dn-steg. / This is a study on Northern Bleached Softwood Kraft (NBSK) and the (OO) (OP) D/Dn (PO) bleaching sequence. The effects of a xylanase (X), mild acidic (A), DTPA (Q), and a combined DTPA & xylanase (Q+X) pre-treatments have been studied. The results indicate that the Q+X pre-treatment most effectively reduced the presence of harmful metal ions in the pulp. The Q+X pre-treated pulp furthermore yielded the lowest kappa number and highest brightness values among the pre-treatments tested. Chemical analysis of this pulp also shows the highest reduction in xylans and lignin. The mild A stage was ineffective in removing all harmful metal ions and showed no effect on the reduction of xylans or lignin. The X stage cannot meanwhile remove metals and is thus disadvantageous. Subsequently, the Q+X pre-treated pulp as well as a Q-treated pulp stream were further bleached to study the effects of these pre-treatments on the final pulp quality as well as to compare these streams of pulp bleached using a conventional chlorine dioxide stage (D) and a near neutral pH chlorine dioxide (Dn) stage. The results confirmed that the Dn stage causes a reduced degree of AOX in the effluent. Furthermore, the brightness directly after the chlorine dioxide stage is higher for the Dn-treated pulps but the process is limited in brightness stability which is a significant drawback. The Q+X (OP) D (PO) bleaching sequence showed the highest brightness stability while the Q+X (OP) Dn (PO) bleaching sequence displayed no improvement over the Q (OP) Dn (OP) bleaching sequence. The conclusion can be made that the enzymatic boost in bleaching is not enough to compensate for the shortcomings of a Dn stage.

<p><p>Varken förr eller senare har köksträdgårdsodlingen stått på en sådan hög nivå som under den victorianska tiden – vare sig i Sverige eller i Storbritannien! Examensarbetet syftar till att plocka fram numera kanske bortglömda arbetsmetoder för köksväxt- och fruktodling från tiden kring förra sekelskiftet samt vissa växter som fortfarande kan vara av intresse idag. En viktig fråga är om dessa metoder och växter kan tillföra något när vi nu försöker skapa ett ekologiskt hållbart samhälle.</p><p>   På det lilla Årups slott i nordöstra Skåne fanns en gång en numera försvunnen köksträdgård. Författaren till detta examensarbete försökte först utan framgång hitta historien bak denna specifika trädgård. Istället har fältstudier, samtal och litteraturjämförelser mellan svenska och engelska trädgårdshandböcker fått ge en allmän bild av dåtida arbetsmetoder i köksträdgården. Den viktigaste boken har varit ”The Victorian Kitchen garden” som baserades på ett TV-program med samma namn från 1990-talet. Litteraturstudierna visar att även om det är mycket som skiljer svenskt och engelskt sätt att arbeta i trädgården, finns ändå en överskuggande gemensam tanke: att bruka och inte förbruka jorden! En tanke som är i högsta grad aktuell ännu idag.                     </p><p>   När så småningom en ”victoriansk” köksträdgård hittades på Trolle-Ljungby slott i Skåne, gavs det en fantastisk möjlighet till jämförelser mellan litteraturens arbetssätt med verkligheten. I examensarbetet ingår bl a en beskrivning av Trolle-Ljungbys odlingar av blommor, grönsaker liksom mer eller mindre exotiska frukter både på friland och i växthus – allt odlat enligt gamla traditionella metoder. Som ett komplement till denna beskrivning, följer författarens kommentarer och jämförelser utifrån de iakttagelser som gjorts under litteraturstudierna. Rekommendation ställs mot funktion.</p><p>   Detta examensarbete visar att det finns både specifika metoder liksom rena förhållningssätt till natur och miljö från den victorianska tiden som fortfarande är i allra högsta grad användbara och viktiga. Låt oss därför vara lite lata och inte uppfinna hjulet igen. Det räcker med att ta ett kliv tillbaka till framtiden – till den victorianska köksträdgården.</p></p>

Varken förr eller senare har köksträdgårdsodlingen stått på en sådan hög nivå som under den victorianska tiden – vare sig i Sverige eller i Storbritannien! Examensarbetet syftar till att plocka fram numera kanske bortglömda arbetsmetoder för köksväxt- och fruktodling från tiden kring förra sekelskiftet samt vissa växter som fortfarande kan vara av intresse idag. En viktig fråga är om dessa metoder och växter kan tillföra något när vi nu försöker skapa ett ekologiskt hållbart samhälle.    På det lilla Årups slott i nordöstra Skåne fanns en gång en numera försvunnen köksträdgård. Författaren till detta examensarbete försökte först utan framgång hitta historien bak denna specifika trädgård. Istället har fältstudier, samtal och litteraturjämförelser mellan svenska och engelska trädgårdshandböcker fått ge en allmän bild av dåtida arbetsmetoder i köksträdgården. Den viktigaste boken har varit ”The Victorian Kitchen garden” som baserades på ett TV-program med samma namn från 1990-talet. Litteraturstudierna visar att även om det är mycket som skiljer svenskt och engelskt sätt att arbeta i trädgården, finns ändå en överskuggande gemensam tanke: att bruka och inte förbruka jorden! En tanke som är i högsta grad aktuell ännu idag.                         När så småningom en ”victoriansk” köksträdgård hittades på Trolle-Ljungby slott i Skåne, gavs det en fantastisk möjlighet till jämförelser mellan litteraturens arbetssätt med verkligheten. I examensarbetet ingår bl a en beskrivning av Trolle-Ljungbys odlingar av blommor, grönsaker liksom mer eller mindre exotiska frukter både på friland och i växthus – allt odlat enligt gamla traditionella metoder. Som ett komplement till denna beskrivning, följer författarens kommentarer och jämförelser utifrån de iakttagelser som gjorts under litteraturstudierna. Rekommendation ställs mot funktion.    Detta examensarbete visar att det finns både specifika metoder liksom rena förhållningssätt till natur och miljö från den victorianska tiden som fortfarande är i allra högsta grad användbara och viktiga. Låt oss därför vara lite lata och inte uppfinna hjulet igen. Det räcker med att ta ett kliv tillbaka till framtiden – till den victorianska köksträdgården.

This paper investigates chemical bleaching of wood and its ageing to make specie specific recommendations on which bleaching solutions to use when color adjusting veneer for furniture restoration.  In more detail, chemical bleaching of European walnut (Juglans regia), Rio rosewood (Dalbergia nigra), purpleheart (Peltogyne spp.), Honduras mahogany (Swietenia macrophylla) and padauk (Pterocarpus spp.) has been investigated using eleven different bleaching solutions. Both oxidative (e.g. hydrogen peroxide and potassium permanganate) and reductive (e.g. oxalic acid and sodium bisulfite) solutions have been used. Furthermore, to investigate aging of the bleached surfaces they were subjected to sunlight behind a glass window until a change in Blue Wool Scale 3 was obtained. Visual examination has been used to rank the color change after the chemical bleaching and the sun light exposure experiment. A small color change after the sun light exposure experiment indicates a high degree of lightfastness and is preferred for long term stability when restoring furniture. The results show that the wood species react in different ways to the investigated bleach solutions and to sun light exposure. It can also be noted that all investigated solutions were not suitable for all wood species. Moreover, the sun light exposure experiment identified effective bleach solutions that gave an unacceptable low lightfastness for mahogany and padauk after chemical bleaching. Based on the chemical bleaching and sun light exposure results, preferred bleaching solutions are recommended for the investigated wood species. / En vanlig restaureringsuppgift är att ställvis ersätta borttappat träfaner på en möbel. Originalfaneret har blekts med tiden, varför det nya faneret ofta är för färgstarkt och färgen behöver reduceras. När vi upplever en bit padouk som intensivt röd eller amarant som lila, beror det på att det i trät finns ämnen som tar upp energi motsvarande energin i våglängder av synligt ljus. När ämnena absorberar en del av det synliga ljuset registrerar våra näthinnor att de saknas, vilket tolkas som en färg av vår hjärna. De ämnen som absorberar synligt ljus kan brytas ner av solljus över längre tid eller på några minuter genom tillförseln av ett oxidations- eller reduktionsmedel. I mitt examensarbete undersöker jag hur olika oxidations- och reduktionsmedel bleker olika träslag. Jag har valt att undersöka hondurasmahogny, europeisk valnöt, brasiliansk jakaranda, padouk och amarant, då det är träslag som ofta behöver blekas när de används i kompletteringar. Vidare undersöker jag hur den genom blekning erhållna färgen i trät i sin tur påverkas av solljus. Detta är viktigt för att förstå hur de restaurerade delarna på möbeln kommer att åldras. De viktigaste resultaten sammanfattas nedan: Valnöt, jakaranda och amarant reagerade på liknande sätt vid kemisk blekning med de i studien använda lösningarna. De blekas mest av natriumhydroxid och salter med väteperoxid. Mahogny och padouk reagerade på liknande sätt vid kemisk blekning. De blektes mest, med ett jämnt resultat, av väteperoxid med natriumhydroxid eller ammoniak. Oxidationsmedel blekte effektivare än reduktionsmedel. Enbart väteperoxid gjorde jakaranda mörkare. En hög ammoniakkoncentration gav blekare resultat än en låg på alla träslag utom amarant. Valnöt var mest ljusäkta av de undersökta träslagen. Majoriteten av mahognyproverna mörknade av solljusexponeringen. Jakaranda och padouk blektes av solljusexponeringen. Flertalet amarantprover mörknade och ett mindre antal blektes av solljusexponeringen. Solljusexperimentet identifierade blekningslösningar som gav oacceptabelt låg ljusäkthet på mahogny och padouk.   För effektiv blekning och godtagbar ljusäkthet rekommenderas följande lösningar för respektive träslag. Välj lösning beroende på önskad blekningsgrad (se Tabell 2 sid 10). Mahogny: väteperoxid, oxalsyra eller kaliumpermanganat och natriumbisulfit. Valnöt: väteperoxid med eller utan ammoniak, väteperoxid och natriumhydroxid med eller utan salter eller natriumbisulfit och oxalsyra. Jakaranda: väteperoxid med ammoniak, oxalsyra, väteperoxid och natriumhydroxid med eller utan salter, natriumbisulfit och oxalsyra eller kaliumpermanganat och natriumbisulfit. Padouk: natriumhydroxid, natriumsilikat och kalciumhydroxid följt av väteperoxid. Amarant: väteperoxid med eller utan ammoniak, väteperoxid och natriumhydroxid med eller utan salter eller kaliumpermanganat och natriumbisulfit.