Sustainable Handling of Water from Coating Process

Abstract (Swedish)

McNeil AB är en producent av rökavväjningsprodukter Nicorette® belägen i
Helsingborg, Sverige. Tuggummi och tabletterna är produkter med högst
produktionsvolym och drageringsprocessen av dessa produkter är den största på siten.
Produktionen förväntas att öka i framtiden och med det även utsläpp av processvatten.
Med fokus på miljö och hållbarhet är McNeil intresserade av att undersöka hur
ökningen av biokemisk syreförbrukning (BOD) i avloppsvatten kan minskas i
framtiden. Ökningen har identifierats till drageringsprocessen, där socker lösningar som
innehåller mycket organiskt material används. För att minska BOD i avloppsvatten
samlas numera dessa lösningar upp i behållare och skickas sedan vidare till förbränning.
Sammansättningen i behållarna varierar, men generellt är vattenhalten hög.
Förbränningen av vatten kräver mycket energi och transport. Hanteringen idag är därför
inte hållbar. Målet med examensarbetet var att hitta mer hållbara alternativ för
hanteringen genom att undersöka innehållet i behållarna och utvärdera situationen med
hänsyn till miljöparametrar och hanteringen. Genom att samla information om
drageringsprocessen och vilka ämnen som används där, samt genom att samla statistik
kring hanteringen, har möjliga alternativ identifierats. De identifierade alternativ
utvärderas sedan med hänsyn till hållbarhet, ekonomi och möjlighet för genomförande.
Genom utförandet av examensarbetet har ett mer hållbart hanteringsalternativ
identifierats och dessutom har ett förslag kring avloppsvattenrening föreslagits. Ett av
alternativen som har undersökts har tyvärr visat sig omöjligt att tillämpa i nuläget men
genom att utföra fler analyser och studier kan även detta alternativ tillämpas i framtiden.

Abstract

McNeil AB, located in Helsingborg, Sweden, is a production site for smoking cessation
products under the trademark Nicorette®. The biggest process on site is the coating of
chewing gums and lozenges, which have the highest production volumes.
The production is expected to increase in the future, and the volumes of process waters
are also expected to increase with it. With focus on environment and sustainability,
McNeil is interested to investigate how the increase of biochemical oxygen demand
(BOD) in the wastewater can be reduced in the future. The increased BOD-load have
been identified to come from the coating process where sugar suspensions with high
organic content are used. To reduce the BOD-load in the wastewater, the residues of
the coating solutions are now collected in the containers and sent for incineration.
The solutions in the collected containers are mostly composed of water and the
incineration of these is an energy-intensive process that also required a lot of
transportation. The handling today is therefore not sustainable. The goal of this project
was to find a more sustainable handling alternative for these waters. By performing
analyses on the contents of the containers and evaluating the overall situation regarding
the environmental parameters and handling today, the goal of this project can be
achieved. By collecting information about the coating process, the substances used and
the data for handling today, identification of the possible solutions was performed. The
alternatives were then evaluated regarding sustainability, economy and the possibility of
implementation.
The performed study has identified a more suitable handling alternative and a proposal
for wastewater treatment that can reduce the BOD-load. Unfortunately, one of the
considered solutions has shown to be impossible to implement now. Upon further
studies and analyses, however, this solution might be implemented in the future.

Popular Abstract (Swedish)

Kan du tänka dig hur svårt det är att bränna upp vatten? Visst låter det inte
hållbart? Det har företaget McNeil AB i Helsingborg också insett och valt att
undersöka vidare. Du kan ju undra varför de har gjort det från första början och
det finns en anledning till det.
Som en stor industri som omfattas av många krav och regelverk har McNeil under de
senaste åren sett att kvaliteten på deras avloppsvatten försämras. Det är främst mängden
av det organiska materialet som har börjat närma sig det lovgivna utsläppsvärdet alltför
snabbt. Då har företaget snabbt identifierat var utsläpp kan komma ifrån och för att
minska belastningen har rester av produktionslösningar börjat samlas upp. Dessa rester
hanteras idag av ett återvinningsföretag som bränner upp produktionslösningarna och
utvinner energi.
Upsamlingen har ju gjort sitt jobb, ökningen på utsläppsvärden har minskat men då
kom ett annat problem. Det är ju vatten vi bränner upp och dessutom betalar vi för det.
Detta måste vi kolla på - därav utförandet av examensarbetet.
Genom att utföra analyser på innehållet, undersöka den allmänna lägesbilden och ta
kontakt med ett flertal företag kunde några lösningar identifieras. Det har visst visat sig
att alla behållarna innehåller främst vatten och det har också visat sig att några av de bör
inte ha påverkan på utsläppsvärden, men då kom en annan överraskning fram.
Uppsamlingen av vissa produktionslösningar har skett sedan produktionsstart på grund
av risken att lösningarna är toxiska. Vatteninnehållet i dessa upgick dock enligt
analyserna till 99 %. Då tänker man ju att det borde inte finnas någon risk att släppa ut
dessa till avlopp och toxisitetsanalyserna utförs för att säkerställa det. Trots en vattenhalt
på 99 % visar sig lösningarna vara toxiska ändå! Utsläpp av dessa bedöms därför omöjlig
i nuläget men genom att i framtida arbete undersöka om det finns möjlighet att avgifta
vattnet så kan hanteringen förenklas.
Vissa av produktionslösningar har visat sig innehålla uppemot 40 gånger mer organisk
material än det som finns i avloppsvatten och det är inte optimalt att släppa ut de. Det
undersöktes att lösningarna kan istället skickas för produktion av biogas. Med tanke på
att McNeil använder biogas på anläggningen går man då över till en mer cirkulär
hantering och dessutom sparar en del pengar.
Som grädde på moset så har dessutom ett vattenreningsalternativ föreslagits för att
ytterligare minska utsläpp i avloppsvatten. Alternativet kräver inte så mycket plats för
installation jämfört med andra reningsmetoder och sköts fullständigt av leverantör av
utrustningen.
Det positiva är att målet med examensarbetet har uppnåtts och ett mer hållbart sätt att
hantera vatten har identifierats. Under arbetet har ytterligare frågeställningar uppstått
och om dessa ska undersökas framöver är något som McNeil får ta beslut om i och med
att det kan vara mer komplext och kräva mer resurser och tid.

• author: Kononenko, Anastasiia
• supervisor: Mats Galbe
• organization: Chemical Engineering (M.Sc.Eng.)
• course: KETM05 20221
• year: 2022
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: biochemical oxygen demand, BOD, coating, xylitol, wastewater, chemical engineering
• language: English
• id: 9093789
• date added to LUP: 2022-06-29 09:23:54
• date last changed: 2022-06-29 09:23:54