一種廢水污泥用做造紙輔料的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制漿造紙廢水污泥的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢水污泥用做造紙輔料的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]合理處置造紙污泥是造紙行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的重要舉措。造紙污泥是制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的一類(lèi)污泥廢棄物，其中廢水污泥是所有造紙企業(yè)中面臨的共同廢棄物。對(duì)造紙污泥的傳統(tǒng)處置方法有陸地填埋、焚燒和海洋投棄等，這些方法普遍存在占用土地、產(chǎn)生二次污染和資源浪費(fèi)等問(wèn)題，因而難以被認(rèn)可。利用造紙污泥固形物中含有有機(jī)生物質(zhì)和礦物質(zhì)的組分特性，將造紙污泥在土地利用、能源和材料等領(lǐng)域中進(jìn)行綜合利用是人們近年來(lái)研究的領(lǐng)域，但這些方法在經(jīng)濟(jì)合理性、土壤與大氣環(huán)境安全性、可操作性和處理規(guī)模等方面尚存在著較多的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足對(duì)行業(yè)內(nèi)大宗造紙污泥進(jìn)行有效處理的要求。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，將造紙污泥作為紙張生產(chǎn)過(guò)程中的填料加以利用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的資源化利用造紙污泥。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0005]一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，包括以下步驟:
[0006](I)原料污泥預(yù)處理:廢水污泥加自來(lái)水調(diào)節(jié)質(zhì)量濃度至1.0% -3.5%，采用高剪切力碎漿機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行打散處理，將其中的污泥膠團(tuán)充分分散，得到濃度均勻的污泥懸浮液，進(jìn)一步將上述污泥漿液采用振動(dòng)篩進(jìn)行篩選處理，去除其中的粗大雜質(zhì)得到污泥漿液；
[0007](2)污泥漿液調(diào)理:將用量為步驟(I)中廢水污泥干質(zhì)量0.1% -1.0 %的調(diào)理劑加入到步驟(I)獲得的污泥漿液中，攪拌均勻；
[0008](3)污泥施加:將步驟(2)獲得的污泥漿液采用噴霧器均勻施加于濕紙幅的表面或?qū)娱g，得到含污泥濕紙幅；
[0009](4)含污泥濕紙幅處理:將含污泥濕紙幅采用真空抽吸和機(jī)械壓榨相結(jié)合的方法進(jìn)行加工處理，以使紙幅表面的污泥粒子滲透轉(zhuǎn)移到紙幅中；
[0010](5)干燥壓光:將步驟(4)最終獲得的含污泥紙張進(jìn)行后續(xù)干燥和壓光后得到成紙。
[0011]廢水污泥取之于化學(xué)制漿及造紙、廢紙制漿及造紙及多種紙漿混合造紙時(shí)產(chǎn)生的廢水在其處理過(guò)程中產(chǎn)生的終端污泥，其主要理化特征為:含水率為50% -75%，灰分含量為 40% -60%，pH 為 6.0-8.0。
[0012]調(diào)理劑為纖維素醚、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸酯類(lèi)物質(zhì)。
[0013]濕紙幅的含水率為80%-90%。
[0014]步驟(I)中高剪切力碎漿機(jī)的轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm，振動(dòng)篩為100目振動(dòng)篩。
[0015]步驟(4)具體為采用由低到高的真空度對(duì)濕紙幅進(jìn)行2-3次抽吸脫水處理，真空度范圍為100-600mmHg ;機(jī)械壓榨時(shí)壓力控制為0.3-0.5MPa。
[0016]步驟(3)中污泥漿液的噴灑質(zhì)量為濕紙幅中紙漿纖維的絕干量的5%?20%。
[0017]本發(fā)明一種廢水污泥用做造紙輔料的方法:
[0018]首先，對(duì)原料污泥在一定濃度下采用高剪切力碎漿機(jī)進(jìn)行離解和分散預(yù)處理，以破壞污泥漿液的粘性，使其成為一種易于采用霧化法進(jìn)行噴灑施加的污泥漿液，進(jìn)一步采用一定網(wǎng)目的篩子對(duì)其進(jìn)行篩選處理已去除其中的大顆粒雜質(zhì)。
[0019]其次，采用添加助劑的方法對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，一方面，使污泥漿液的存貯穩(wěn)定性提高，以便進(jìn)行管道輸送和噴施；同時(shí)，可使污泥粒子與紙漿纖維間的物理/化學(xué)結(jié)合力提高，有利于改善成紙的物理強(qiáng)度性能。
[0020]再次，采用霧化法將污泥漿液均勻施加于一定含水率的濕紙幅表面，其間須保持紙幅表面結(jié)構(gòu)的完好，同時(shí)保證污泥添加量的均勻性。
[0021]最后，對(duì)含污泥濕紙幅采用真空抽吸和機(jī)械壓榨相結(jié)合的方法進(jìn)行脫水和加工處理，使施加到紙幅表面的污泥粒子在紙幅Z向結(jié)構(gòu)中發(fā)生“滲透轉(zhuǎn)移”，從而有利于提高污泥的高保留率和發(fā)展紙幅的物理強(qiáng)度性能。
[0022]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023]與常規(guī)漿內(nèi)添加技術(shù)相比較，本發(fā)明采用的方法具有污泥添加量大、留著率高和成紙物理強(qiáng)度性能的優(yōu)勢(shì)，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。同時(shí)，以造紙污泥為輔料在紙幅中進(jìn)行利用，具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，有利于在造紙系統(tǒng)內(nèi)就地實(shí)現(xiàn)造紙污泥的綜合利用，是一種造紙污泥資源化利用的有效途徑。
【【具體實(shí)施方式】】
[0024]本發(fā)明一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，包括以下步驟:
[0025](I)原料污泥預(yù)處理:廢水污泥加自來(lái)水調(diào)節(jié)質(zhì)量濃度至1.0% -3.5%，采用高剪切力碎漿機(jī)(轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm)對(duì)污泥進(jìn)行打散處理，將其中的污泥膠團(tuán)充分分散，得到濃度均勻的污泥懸浮液，進(jìn)一步將上述污泥漿液采用100目振動(dòng)篩進(jìn)行篩選處理，以去除其中的粗大雜質(zhì)得到污泥漿液；廢水污泥取之于化學(xué)制漿及造紙、廢紙制漿及造紙及多種紙漿混合造紙時(shí)產(chǎn)生的廢水在其處理過(guò)程中產(chǎn)生的終端污泥，其主要理化特征為:含水率為 50% -75%,灰分含量為 40% -60%，pH 為 6.0-8.0。
[0026](2)污泥漿液調(diào)理:將用量為步驟(I)中廢水污泥干質(zhì)量0.1% -1.0 %的調(diào)理劑加入到步驟(I)獲得的污泥漿液中，攪拌均勻；調(diào)理劑為纖維素醚、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸酯類(lèi)物質(zhì)。
[0027](3)污泥施加:將步驟(2)獲得的污泥漿液采用噴霧器均勻施加于含水率為80% -90%濕紙幅的表面或?qū)娱g，得到含污泥濕紙幅；通過(guò)調(diào)節(jié)噴霧頭和控制壓力保證濕紙幅的完好和污泥添加量的均勻性；
[0028](4)含污泥濕紙幅處理:將含污泥濕紙幅采用真空抽吸和機(jī)械壓榨相結(jié)合的方法進(jìn)行加工處理，以使紙幅表面的污泥粒子“滲透轉(zhuǎn)移”到紙幅中去；該步驟將含污泥濕紙幅采用梯級(jí)真空抽吸和機(jī)械壓榨相結(jié)合的方法進(jìn)行脫水處理，使污泥粒子在紙幅Z向結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生“滲透轉(zhuǎn)移”。此處所謂梯級(jí)真空抽吸，是指采用由低到高的真空度對(duì)濕紙幅進(jìn)行2-3次抽吸脫水處理，真空度范圍為100-600mmHg ;機(jī)械壓榨時(shí)壓力控制為0.3-0.5MPa。
[0029](5)干燥壓光:將步驟(4)最終獲得的含污泥紙張進(jìn)行后續(xù)干燥和壓光后得到定量為約100g/m2或210g/m2的成紙。
[0030]實(shí)施例1:將經(jīng)上述步驟處理后污泥以5%，10%，15%和20%的用量(對(duì)紙漿纖維，絕干)回用于由廢舊瓦楞箱紙箱紙漿纖維(0CC紙漿，下同)抄制成的濕紙幅表面，經(jīng)真空抽吸、機(jī)械壓榨、干燥和壓光處理后得到定量為約100g/m2的成紙。對(duì)成紙的物理強(qiáng)度性能的檢測(cè)和分析表明:污泥用量為10%時(shí)，成紙的主要物理強(qiáng)度性能達(dá)到最高值，其中，抗張指數(shù)可達(dá)到最高值18.5N.m/g，較空白樣11.5N.m/g提高了 60.8% ;撕裂指數(shù)可達(dá)到最高值7.13mN.m2 /g，較空白樣5.05mN.m2 /g提高了 41.2% ;環(huán)壓指數(shù)可達(dá)到最高值6.70N.m/g，較空白樣 5.1ON.m/g 提高了 31.4% 0
[0031]實(shí)施例2:將經(jīng)上述步驟處理后污泥以5%，10%，15%和20%的用量(對(duì)紙漿纖維，絕干)均勾施加于一張由OCC紙楽抄制成的定量為100g/m2的濕紙幅表面上，與另一張相同定量的由OCC紙漿抄制成的濕紙幅進(jìn)行層合后，經(jīng)真空抽吸、機(jī)械壓榨、干燥和壓光處理后得到定量為約205-220g/m2的紙張。對(duì)成紙主要物理強(qiáng)度性能的檢測(cè)和分析表明，污泥用量對(duì)成紙物理強(qiáng)度性能的影響程度不同。其中，抗張指數(shù)在污泥用量為20%時(shí)可達(dá)到最高值45.5N.m/g，較空白樣29.3N.m/g提高了 55.3% ;撕裂指數(shù)在污泥用量為15%時(shí)可達(dá)到最高值16.1mN.m2 /g，較空白樣12.6mN.m2 /g提高了 27.8% ;環(huán)壓指數(shù)在污泥用量為10%時(shí)可達(dá)到最高值17.2N*m/g，較空白樣14.1N.m/g提高了 22.0%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)原料污泥預(yù)處理:廢水污泥加自來(lái)水調(diào)節(jié)質(zhì)量濃度至1.0% -3.5%，采用高剪切力碎漿機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行打散處理，將其中的污泥膠團(tuán)充分分散，得到濃度均勻的污泥懸浮液，進(jìn)一步將上述污泥漿液采用振動(dòng)篩進(jìn)行篩選處理，去除其中的粗大雜質(zhì)得到污泥漿液； (2)污泥漿液調(diào)理:將用量為步驟(I)中廢水污泥干質(zhì)量0.1% -1.0 %的調(diào)理劑加入到步驟(I)獲得的污泥漿液中，攪拌均勻； (3)污泥施加:將步驟(2)獲得的污泥漿液采用噴霧器均勻施加于濕紙幅的表面或?qū)娱g，得到含污泥濕紙幅； (4)含污泥濕紙幅處理:將含污泥濕紙幅采用真空抽吸和機(jī)械壓榨相結(jié)合的方法進(jìn)行加工處理，以使紙幅表面的污泥粒子滲透轉(zhuǎn)移到紙幅中； (5)干燥壓光:將步驟(4)最終獲得的含污泥紙張進(jìn)行后續(xù)干燥和壓光后得到成紙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，其特征在于，廢水污泥取之于化學(xué)制漿及造紙、廢紙制漿及造紙及多種紙漿混合造紙時(shí)產(chǎn)生的廢水在其處理過(guò)程中產(chǎn)生的終端污泥，其主要理化特征為:含水率為50% -75%，灰分含量為40% -60%, pH為 6.0-8.003.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，其特征在于，調(diào)理劑為纖維素醚、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸酯類(lèi)物質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，其特征在于，濕紙幅的含水率為80% -90%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，其特征在于，步驟(I)中高剪切力碎漿機(jī)的轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm，振動(dòng)篩為100目振動(dòng)篩。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，其特征在于，步驟(4)具體為采用由低到高的真空度對(duì)濕紙幅進(jìn)行2-3次抽吸脫水處理，真空度范圍為100-600mmHg ;機(jī)械壓榨時(shí)壓力控制為0.3-0.5MPa。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，其特征在于，步驟(3)中污泥漿液的噴灑質(zhì)量為濕紙幅中紙漿纖維的絕干量的5%?20%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種廢水污泥用做造紙輔料的方法，包括：(1)廢水污泥加自來(lái)水調(diào)節(jié)質(zhì)量濃度至1.0％-3.5％，然后進(jìn)行打散處理，將其中的污泥膠團(tuán)充分分散；(2)將調(diào)理劑加入到步驟(1)獲得的污泥漿液中，攪拌均勻；(3)將步驟(2)獲得的污泥漿液采用噴霧器均勻施加于濕紙幅的表面或?qū)娱g，得到含污泥濕紙幅；(4)將含污泥濕紙幅采用真空抽吸和機(jī)械壓榨相結(jié)合的方法進(jìn)行加工處理，以使紙幅表面的污泥粒子滲透轉(zhuǎn)移到紙幅中；(5)將步驟(4)最終獲得的含污泥紙張進(jìn)行后續(xù)干燥和壓光后得到成紙。與常規(guī)漿內(nèi)添加技術(shù)相比較，本發(fā)明采用的方法具有污泥添加量大、輔料留著率高和成紙物理強(qiáng)度好的優(yōu)勢(shì)，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
【IPC分類(lèi)】D21H23/50, C02F11/00, D21H19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105155340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510559743
【發(fā)明人】韓卿, 阮秀娟, 劉馥雯, 彭新文
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月6日