CN101949105A

CN101949105A - 造纸污泥纸板及其制备

Info

Publication number: CN101949105A
Application number: CN2010102952114A
Authority: CN
Inventors: 马志云; 马其格
Original assignee: SHANGHAI HAODU PAPER INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HAODU PAPER INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2011-01-19

Abstract

本发明涉及造纸领域，公开了一种污泥纸板及其制备。本发明的造纸污泥纸板，为采用造纸污泥及短纤维为原料制备获得。本发明通过对污泥造纸抄造技术的攻破和污泥纸板的强度问题解决，实现了对造纸污泥的100％回收利用，并部分解决了纺织废料－短纤维的污染问题，形成的污泥纸板产品，可替代厚纸板，并具有显著的成本优势。

Description

造纸污泥纸板及其制备

技术领域

本发明涉及造纸领域，具体涉及一种污泥纸板及其制备。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，造纸业得到了非常快速的发展，在带来经济效益的同时，却产生了严重的环境污染问题，造纸工业的水污染在各种工业中，名列前茅；废气、固体废弃物及噪声等污染，也很严重。

造纸工业的废水若未经处理而排入江河中，废水中的有机物质发酵、氧化、分解，消耗水中的氧气，使鱼类、贝类等水生生物缺氧致死；一些细小的纤维悬浮在水中，容易堵塞鱼鳃，也造成鱼类死亡；废水中的树皮屑、木屑、草屑、腐草、腐浆等沉入水底，淤塞河床，在缓慢发酵中，不断产生毒臭气；废水中还有一些不容易发酵、分解的物质，悬浮在水中，吸收光线，减少阳光透入河水，妨碍水生植物的光合作用；另外还带有一些致癌、致畸、致突变的有毒有害物质。总之，造纸废水使河水浊黑、恶臭，水草不生，鱼虾灭迹，蚊蝇丛生，蛆虫遍地，严重威胁沿岸居民的身体健康，造成痢疾、肠炎、疥疮等疾病盛行，同时，还不利于农田灌溉和人畜饮水。

造纸工业还排放一些固体废物如腐烂浆料，浆渣、树皮、碎木片、草根、煤灰渣等，占用场地，发酵变质，放出臭气，下雨时，还流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。

生产过程中锅炉燃煤产生的废气和烟尘及机械的噪声也影响工作人员和附近居民健康。

由于造纸污泥严重的环境问题，对于造纸污泥的废物处理已得到了社会各界的广泛关注，在全球环境恶化的情况下，解决该问题，显得日益迫切，治理造纸行业污染是当前发展的重中之重，同时也是造纸行业进一步发展必须面对和解决的问题。

污泥污染是造纸行业污染中的一个主要污染源。目前，在污泥处置方法存在的问题给污水处理带来了沉重负担。污泥处置已从过去仅仅作为污水处理的一个单元发展成为在污水处理厂设计、运行中不得不优先考虑的重要环节。污泥的处理在经过了无害化和资源化发展阶段后，必将进入减量化发展阶段。

污泥是造纸废水中主要的污染物之一，现有条件下，企业基本上均采用外运填埋方式处理。这种处理方式具有三大缺点：1、需要占用大面积的土地，用于堆放、填埋；2、造纸污泥呈碱性，使土地盐碱化，造成环境污染；3、外运填埋需要大量的运输和人力成本，大幅度增加企业运作成本。

目前行业中对造纸污泥的处理方法，主要集中在外运填埋和焚烧，外运填埋方式具有三大缺点：1、需要占用大面积的土地，用于堆放、填埋；2、造纸污泥呈碱性，使土地盐碱化，造成环境污染；3、外运填埋需要大量的运输和人力成本，大幅度增加企业运作成本。而外运填埋和焚烧这两种方式对环境都会产生较大的污染，虽然有人提出利用造纸污泥制造工业粘合剂、制砖、制造有机肥料等，但均未见成效，且无市场化应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中造纸污泥处理的缺陷，提供一种造纸污泥纸板及其制备与应用，实现对造纸污泥的回收再利用。

要实现造纸污泥制备纸板，必须解决以下几个问题：

1、污泥处理技术

对于造纸产生的污泥，具有颗粒细小，难以回收的特点，为了回收再利用，本发明对污泥进行了沉淀收集和浓缩。

2、污泥抄造技术

污泥因其细腻难以抄造成形，为此本发明设计了纸页在压榨辊上层层叠加的技术，解决污泥纸板的抄造和厚度问题。

3、污泥纸板强度问题

纸板的强度好坏来自于生产纸板的纸浆中的含纤维的多少与优劣，为此生产污泥纸板时加入了适量的短纤维。

本发明提供了一种造纸污泥纸板，为采用造纸污泥及短纤维为原料制备获得。

本发明的造纸污泥纸板的厚度为2-5mm。

所述短纤维来源于纺织废料。

本发明的造纸污泥纸板的制备方法包括下列步骤：

①回收纸浆造纸废水中的纸浆纤维，剩余废水进入澄清池；

②采用絮凝剂将澄清池废水中的SS(悬浮物)沉降，上清液回用。

所述絮凝剂可选自PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)中的一种或两种。

③将澄清池中沉淀的污泥，用泵抽入中间池储存。

④在水力碎浆机中将来自中间池的污泥与短纤维充分混合获得混合料。

所述的短纤维来源于纺织废料。短纤维的长度长于纸浆纤维。

所述混合料中，短纤维的重量百分含量为7-20％。短纤维含量越高，获得的纸板强度越大，优选10-20％。

⑤采用跳筛筛去混合料中的杂物。

⑥将去除杂物后的混合料抄造成湿纸页。

在混合料抄造成湿纸页的过程中，将抄造后未成形的污泥纸板随着造纸毛毯送入上下压辊进行挤压，未成形的污泥纸板一层层地附着在上压辊上，当厚度探头探测达到设定厚度时，用附着在上压辊切割槽内的切割线切开，取下湿纸页即可。

⑦对湿纸页用蒸汽压干机压榨脱水，烘干成型。

⑧修编、切割。

进一步的，上述污泥纸板生产过程中各步骤产生的含污泥的废水，均回入澄清池，再次进入污泥纸板生产过程，循环处理。

本发明主要是可代替厚纸板的污泥纸板，为了进一步使污泥纸板具有较好的竞争优势，如何提高污泥纸板的厚度是关键。传统的抄造工艺，需要经过抄造、成品纸复合、切割等过程，具有周期长、成本高、投资资金大等缺点，本发明通过对抄造技术的改进，取消了成品纸复合工艺环节，抄造过程中，未成形的污泥纸板，随着造纸毛毯运行，经上下压辊的挤压，一层层地附着在上压辊上，当达到一定的厚度时(厚度探头控制)，用附着在上压辊切割槽内的切割线切开，取下纸页即可，纸板可以做到很厚(如5mm)，传统纸板在这一点上是无法做到的。

本发明的造纸污泥纸板，在污泥中加入适量的纺织废料-短纤维，以增加污泥的可抄造性和成品纸的物理强度。污泥和短纤维用水力碎浆机充分混合后，用跳筛筛出杂质，然后用污泥造纸机抄造出一张张湿的污泥纸板，再用蒸汽压干机对其压榨脱水、蒸汽烘干，之后用程控切纸机进行切割修边，切出客户所需的尺寸，这样一张纸品污泥纸板就生产完成了。

本发明一方面利用污泥造纸技术，针对造纸行业污泥污染问题，有效解决了现有造纸污泥处理方式带来的弊端，企业无需再将造纸污泥外运，直接将污泥回收后进行再加工，即可形成新产品-污泥纸板，并可推向市场，变废为宝，为企业增加新的盈利点。

其次，本发明的造纸污泥纸板通过对抄造技术上的创新，污泥纸板可层层叠加，形成相当的厚度，产品具有显著的竞争优势。

第三，本发明的造纸污泥纸板解决了污泥纸板抄造和强度问题。无论纸还是纸板，其物理强度主要来自形成纸页的纤维的多少与优劣，而卫生纸的污泥的主要成分是纸的填充物——CaCO₃和细小纤维组成，若直接用污泥做纸板，不仅非常难以抄造，而且做成的纸板的物理强度也难以保证。在这种情况下，通常的做法是添加纸浆增强纸板物理强度，但是，纸浆的价格高，纤维短，如果用于污泥纸板的话，会大幅度提高生产成本。本发明经过反复试验，最后发现在污泥中加入10％纺织公司的废料——短纤维(长于纸浆纤维)，并加入适量的絮凝剂，这样不仅可以解决污泥抄造问题，并且使污泥纸板具有了很好的物理强度，且成本非常低，并在一定程度上实现纺织废料的回收再利用。

本发明的污泥纸板可以替代传统厚纸板，且具有硬度高、成本低等优势，将成为新型纸板产品，对纸品加工业的发展具有积极的促进作用，符合市场需求基础，具有广泛的社会意义。

本发明通过对污泥造纸抄造技术的攻破和污泥纸板的强度问题解决，实现了对造纸污泥的100％回收利用，并部分解决了纺织废料-短纤维的污染问题，形成的污泥纸板产品，可替代厚纸板，并具有显著的成本优势。

本发明的造纸污泥处理技术与现有的造纸污泥处理方法对比情况如下表：

本发明的造纸污泥纸板与现有厚纸板产品性能比较如下表：

对比内容	污泥纸板	现有其它厚纸板
			定量	3186	220-480
耐破度	819	250
			紧度	1.17	0.72
挺度(纵向)	350.5	85
			挺度(横向)	217.5	60
应用范围	工业包装	工业包装
			市场售价	1200元/吨	3500～5000元/吨

由上表可见，本发明的造纸污泥纸板可替代现有的厚纸板，两者性能相当，但污泥纸板具有显著的成本优势，在相同的物理强度的基础上，价格只为传统厚纸板的1/4-1/3。

附图说明

图1：本发明的造纸污泥纸板的制备过程图

图2：本发明的抄造过程图

1：厚度探头2：上压辊3：下压辊4：造纸毛毯

图3：本发明的抄造过程侧视图

5：切割线

具体实施方式

以下列举具体实例以进一步阐述本发明，应理解实例并非用于限制本发明的保护范围。

实施例1污泥纸板的制备

工艺过程如图1所示，包括下列步骤：

①回收纸浆造纸废水中的纸浆纤维，剩余废水进入澄清池；

②将澄清池废水中的SS(悬浮物)采用PAC和PAM快速沉降，上清液回用。

③将澄清池中沉淀的污泥用泵抽入中间池储存。

④在水力碎浆机中将中间池的污泥与纺织废料-短纤维充分混合获得混合料。混合料中，短纤维的重量百分含量为10％。

⑤采用跳筛筛去混合料中的杂物。

⑥将去除杂物后的混合料抄造成湿纸页。

抄造工艺如图2和3所示，将抄造后未成形的污泥纸板随着造纸毛毯送入上下压辊进行挤压，未成形的污泥纸板一层层地附着在上压辊上，当厚度探头探测达到设定厚度时，用附着在上压辊切割槽内的切割线切开，取下湿纸页即可。

⑦对湿纸页用蒸汽压干机压榨脱水，烘干成型。

⑧修编、切割。

上述污泥纸板生产过程中各步骤产生的含污泥的废水，均回入澄清池，再次进入污泥纸板生产过程，循环处理。造纸污泥处理率达到100％。上述工艺适合制备厚度为2-5mm的纸板。

获得的2mm厚的污泥纸板强度指标如下：

①定量：3186g/m²(参照GB/T 451.2-2002纸和纸板定量的测定)

②紧度：1.17g/cm³(GB/T2679.3-1996纸和纸板挺度的测定)

③能破度：819kpa(GB/T 1539-2007纸板耐破度的测定法)

④挺度：纵向：350.5mN.m，横向：217.5mN.m(GB/T 13024-2003纸箱板)

Claims

1.一种造纸污泥纸板，为采用造纸污泥及短纤维为原料制备获得。

2.如权利要求1所述造纸污泥纸板，其特征在于，所述造纸污泥纸板的厚度为2-5mm，所述短纤维来源于纺织废料。

3.如权利要求1所述造纸污泥纸板，其特征在于，以造纸污泥及短纤维的总重量为基础计，所述短纤维的重量百分含量为7-20％。

4.如权利要求1所述造纸污泥纸板的制备方法，包括下列步骤：

①回收纸浆造纸废水中的纸浆纤维，剩余废水进入澄清池；

②采用絮凝剂将澄清池废水中的SS沉降，上清液回用；

③将澄清池中沉淀的污泥，用泵抽入中间池储存；

④在碎浆机中将来自中间池的污泥与短纤维充分混合获得混合料；

⑤采用跳筛筛去混合料中的杂物；

⑥将去除杂物后的混合料抄造成湿纸页；

⑦对湿纸页用蒸汽压干机压榨脱水，烘干成型；

⑧修编、切割。

5.如权利要求4所述造纸污泥纸板的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述絮凝剂选自PAC和PAM中的一种或两种。

6.如权利要求4所述造纸污泥纸板的制备方法，其特征在于：步骤4中，所述短纤维来源于纺织废料。

7.如权利要求4所述造纸污泥纸板的制备方法，其特征在于：步骤4中，混合料中短纤维的重量百分含量为7-20％。

8.如权利要求4所述造纸污泥纸板的制备方法，其特征在于：步骤4中，混合料中短纤维的重量百分含量为10-20％。

9.如权利要求4所述造纸污泥纸板的制备方法，其特征在于：所述步骤6将去除杂物后的混合料抄造成湿纸页的过程中，将抄造后未成形的污泥纸板随着造纸毛毯送入上下压辊进行挤压，未成形的污泥纸板一层层地附着在上压辊上，当厚度探头探测达到设定厚度时，用附着在上压辊切割槽内的切割线切开，取下湿纸页。

10.如权利要求4-9任一权利要求所述造纸污泥纸板的制备方法，其特征在于：各步骤产生的含污泥的废水，均回入澄清池，再次进入污泥纸板生产过程，循环处理。