BR102016021339A2

BR102016021339A2 - processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado com cargas minerais gerado na indústria de celulosee papel e produto assim obtido

Info

Publication number: BR102016021339A2
Application number: BR102016021339A
Authority: BR
Inventors: Marcio Nunes Da Silva
Original assignee: Ambitec S A
Priority date: 2016-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2016-11-29
Also published as: WO2018049495A1

Abstract

trata-se a presente patente de invenção de um processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado com cargas minerais gerado na indústria de celulose e papel e produto assim obtido, pertencente ao setor químico, particularmente trata-se de um processo de tratamento e recuperação de lodo primário, obtendo celulose limpa não branqueada e pré branqueadas para aplicação na fabricação de papéis em geral. a presente invenção apresenta um processo que se dá pela separação das cargas minerais e os contaminantes orgânicos contidos nas fibras, através de um processo físico-químico e mecânico simultâneos que proporcionam a purificação do lodo primário em celulose limpa. o processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado compreende as seguintes etapas: 1.1.- abastecimento do processo de purificação da celulose; 1.2.- diluição e lavagem do lodo primário contaminado (processo físico-químico); 1.3.- separação dos contaminantes inorgânicos, ou seja, cargas minerais e orgânicas solúveis (processo físico-mecânico); 1.4.- separação da celulose e adensamento da polpa; 1.5.- pré branqueamento das fibras; 1.6.- desague e concentração das fibras para aplicação e reuso; e 1.7.- tratamento da água de descarte.

Description

PROCESSO DE TRATAMENTO E RECUPERAÇÃO DE LODO PRIMÁRIO CONTAMINADO COM CARGAS MINERAIS GERADO NA INDÚSTRIA DE CELULOSEE PAPEL E PRODUTO ASSIM

OBTIDO

[01] Trata-se a presente patente de invenção de um processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado com cargas minerais gerado na indústria de celulose e papel e produto assim obtido, pertencente ao setor químico, particularmente trata-se de um processo de tratamento e recuperação de lodo primário, obtendo celulose limpa não branqueada e pré branqueadas para aplicação na fabricação de papéis em geral.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[02] O lodo primário contaminado com cargas minerais e outros contaminantes, são atualmente destinado para aterros, pois, a contaminação da celulose é alta, impedindo o reuso do mesmo em processos fabris.

[03] Os volumes gerados nesses processos são altos, pois os sistemas de filtragem e depuração das indústrias de celulose e papel não conseguem absorver grande parte das fibras onde as mesmas se perdem por vários fatores, dentre eles, falta de adesão e colagem, perda nas telas, transbordos, entre outros fatores.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[04] Assim, a presente patente de invenção tem como objetivo solucionar o problema da destinação do lodo primário contaminado. E principalmente, recuperar as fibras dos resíduos de lodo primário das indústrias de celulose, sejam eles de processo de papel Kraft (não branqueado), onde é utilizado a madeira de pinus, e o processo de branqueado que é utilizado a madeira de eucalipto. Em ambos os casos são gerados os Iodos com alto teor de contaminantes, portanto, através de vários estudos e trabalhos, foram obtidos resultados positivos utilizando o presente processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[05] A presente invenção apresenta um processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado com cargas minerais gerado na indústria de celulose e papel e produtos assim obtidos, que se dá pela separação das cargas minerais e os contaminantes orgânicos contidos nas fibras, através de um processo físico-químico e mecânico simultâneos que proporcionam a purificação do lodo primário em celulose limpa.

[06] O processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado compreende as seguintes etapas: 1.1. - Abastecimento do processo de purificação da celulose; 1.2. - Diluição e lavagem do lodo primário contaminado (processo físico-químico); 1.3. - Separação dos contaminantes inorgânicos, ou seja, cargas minerais e orgânicas solúveis (processo físico-mecânico); 1.4. - Separação da celulose e adensamento da polpa; 1.5. - Pré branqueamento das fibras; 1.6. - Desague e concentração das fibras para aplicação e reuso; e 1.7. - Tratamento da água de descarte.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[07] No processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado com cargas minerais gerado na indústria de celulose e papel, o material é submetido a um sistema de lavagem, separação de cargas e fibras via úmida, onde o produto final obtido ficará com 35% de umidade e através das características obtidas, poderá ser reutilizado na fabricação de papéis com aparas pela própria empresa geradora e fabricadora de papéis.

[08] O processo será descrito detalhadamente, onde o mesmo compreende as seguintes etapas: 1.1. - Abastecimento do processo de purificação da celulose: - O abastecimento é feito por uma esteira transportadora que alimentará continuamente um sistema de mistura com uma vazão de entrada no sistema de 4 a 8 m3/h com lodo primário contaminado a 40% de umidade; 1.2. - Diluição e lavagem do lodo primário contaminado (processo físico-químico): - O material é recebido em um tanque misturador com hélice tipo cowles com 500 rpm de velocidade em seu eixo dispersor; - Adiciona-se ao material 5 m3 de água no misturador para se obter uma suspensão de água e celulose contaminada em até 20% de sólidos; - Adiciona-se em seguida entre 0,1% a 0,15% de um polímero dispersante a base de poliacrilato de sódio para abrir a partícula de celulose e desagregar as cargas minerais que estão no meio da mesma; - O material é misturado por um tempo entre 15 e 30 minutos; 1.3. - Separação dos contaminantes inorgânicos, ou seja, cargas minerais e orgânicas solúveis (processo físico-mecânico): - A suspensão da etapa anterior é transferida por bomba de deslocamento positivo em uma vazão de 9m3/h até uma centrífuga rotativa tipo IMA que trabalha a uma rotação de 3600 rpm; - A polpa é centrifugada e adensada sob uma tela rima de mesh # 40. Nessa fase separa-se mecanicamente a polpa de celulose do material líquido com os finos de carga mineral e contaminantes solúveis que saem pela tela rima em forma de “V”, sendo descartadas para um tanque de clarificação. Ainda nessa primeira fase de separação a polpa de celulose está descontaminada de cargas minerais e tem um teor de sólidos de aproximadamente 25 a 30% de sólidos; 1.4. - Separação da celulose e adensamento da polpa: - O material centrifugado no item anterior é transportado para um tanque pulmão de recebimento, esse tem a função única e exclusiva de formar um pulmão de abastecimento e transferir por gravidade para uma outra centrífuga; - Nessa fase a centrífuga é um decanter que irá desaguar a polpa de celulose, nesse momento a polpa adensada ficará com 60 a 70% de sólidos. O material é diretamente transferido por gravidade para big bags que ficarão na parte de baixo da saída da polpa adensada; - A água desaguada é diretamente transferida para o tanque de clarificação junto com a água inicial da centrífuga rotativa; 1.5. - Pré branqueamento das fibras; 1.6. - Desague e concentração das fibras para aplicação e reuso; 1.7. - Tratamento da água de descarte: - A água de descarte enviada para o tanque de clarificação receberá dois polímeros de floculação e decantação; - A água tratada é reutilizada no processo ou enviada para tanque ou lagoa de abastecimento, desde que esteja dentro dos parâmetros de água de reuso; - O resíduo sólido é enviado para sistema de compostagem para compor o organo mineral, desde que esteja dentro dos parâmetros de uso, caso negativo é enviado para composição do agente exotérmico de siderurgia.

[09] Através do processo acima descrito, obtém-se a celulose limpa não branqueada e pré branqueada para aplicação na fabricação de papéis em geral com as seguintes características: Fibra de celulose limpa com: Alvura Mínima: 80% Cinzas: Máximo 5% Teor de umidade: 40% EXEMPLO DE APLICAÇÃO

[10] Em um exemplo de aplicação, o processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado com cargas minerais gerado na indústria de celulose e papel, se deu através das seguintes etapas: l.L- Abastecimento do processo de purificação da celulose: - O abastecimento foi feito por uma esteira transportadora que alimentou continuamente o sistema de mistura, com uma vazão de entrada no sistema de 4 m /h com lodo primário contaminado a 40% de umidade; 1.2. - Diluição e lavagem do lodo primário contaminado (processo físico-químico): - O material foi recebido em um tanque misturador com hélice tipo cowles com 500 rpm de velocidade em seu eixo dispersor; - Adicionou-se ao material 5 m de água no misturador para se obter uma suspensão de água e celulose contaminada em até 20% de sólidos; - Adicionou-se em seguida entre 0,1% de um polímero dispersante a base de poliacrilato de sódio para abrir a partícula de celulose e desagregar as cargas minerais que estão no meio da mesma; - O material foi misturado por 20 minutos; 1.3. - Separação dos contaminantes inorgânicos (processo físico-mecânico): - A suspensão da etapa anterior foi transferida por bomba de deslocamento positivo em uma vazão de 9m /h até uma centrífuga rotativa tipo IMA que trabalhou a uma rotação de 3600 rpm; - A polpa foi centrifugada e adensada sob uma tela rima de mesh # 40. Ainda nessa primeira fase de separação a polpa de celulose estava descontaminada de cargas minerais com um teor de sólidos de aproximadamente 25% de sólidos; 1.4. - Separação da celulose e adensamento da polpa: - O material centrifugado no item anterior foi transportado para um tanque pulmão de recebimento; - Nessa fase a centrífuga era um decanter que desaguou a polpa de celulose, nesse momento a polpa adensada ficou com 60% de sólidos. O material foi diretamente transferido por gravidade para big bags. - A água desaguada foi diretamente transferida para o tanque de clarificação junto com a água inicial da centrífuga rotativa. 1.5. - Pré branqueamento das fibras; e 1.6. - Desague e concentração das fibras para aplicação e reuso.

VANTAGENS

[11] Com o processo de tratamento e recuperação de lodo primário contaminado com cargas minerais gerado na indústria de celulose e papel e produtos assim obtidos, os mesmos oferecem as seguintes e extraordinárias vantagens: - Aterro zero; - Redução de custo do produto obtido; e - Reaproveitamento de um resíduo e maior valorização do mesmo.

[12] A abrangência da presente patente de invenção não deve ser limitada ao exemplo de aplicação, mas sim, aos termos definidos nas reivindicações e seus equivalentes.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1.- PROCESSO DE TRATAMENTO E RECUPERAÇÃO DE LODO PRIMÁRIO CONTAMINADO COM CARG AS MINERAIS GERADO NA INDÚSTRIA DE CELULOSEE PAPEL E PRODUTOS ASSIM OBTIDOS, através do qual ao final é feito o tratamento da água de descarte, caracterizado por compreender as seguintes etapas: 1.1. - Abastecimento do processo de purificação da celulose: - O abastecimento é feito por uma esteira transportadora que alimentará continuamente um sistema de mistura com uma vazão de entrada no o sistema de 4 a 8 m /h com lodo primário contaminado a 40% de umidade; 1.2. - Diluição e lavagem do lodo primário contaminado (processo físico-químico): - O material é recebido em um tanque misturador com hélice com 500 rpm de velocidade em seu eixo dispersor; - Adiciona-se ao material 5 m3 de água no misturador para se obter uma suspensão de água e celulose contaminada em até 20% de sólidos; - Adiciona-se em seguida entre 0,1% a 0,15% de um polímero dispersante a base de poliacrilato de sódio; - O material é misturado por um tempo entre 15 e 30 minutos; 1.3. - Separação dos contaminantes inorgânicos (processo físico-mecânico): - A suspensão da etapa anterior é transferida por bomba de deslocamento positivo em uma vazão de 9m3/h até uma centrífuga rotativa tipo IMA que trabalha a uma rotação de 3600 rpm; - A polpa é centrifugada e adensada sob uma tela rima de mesh # 40 onde separa-se mecanicamente a polpa de celulose do material líquido com os finos de carga mineral e contaminantes solúveis que saem pela tela rima em forma de “V”, sendo descartadas para um tanque de clarificação e nessa primeira fase de separação a polpa de celulose está descontaminada de cargas minerais e tem um teor de sólidos de aproximadamente 25 a 30% de sólidos; 1.4. - Separação da celulose e adensamento da polpa: - O material centrifugado no item anterior é transportado para um tanque pulmão de recebimento, esse tem a função única e exclusiva de formar um pulmão de abastecimento e transferir por gravidade para uma outra centrífuga; - A centrífuga é um decanter que irá desaguar a polpa de celulose, nesse momento a polpa adensada ficará com 60 a 70% de sólidos e o material é diretamente transferido por gravidade para big bags; - A água desaguada é diretamente transferida para o tanque de clarificação junto com a água inicial da centrífuga rotativa; 1.5. - Pré branqueamento das fibras; e 1.6. - Desague e concentração das fibras para aplicação e reuso.

2. - PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por na etapa de diluição e lavagem do lodo primário contaminado, o misturador com hélice ser do tipo Cowles.

3. - PRODUTO, caracterizado por ser obtido através do processo reivindicado em 1 e ter as seguintes características: Fibra de celulose limpa com: Alvura Mínima: 80% Cinzas: Máximo 5% Teor de umidade: 40%.