CN106186599A - 一种造纸填料化利用造纸污泥的方法 - Google Patents

一种造纸填料化利用造纸污泥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，包括：(1)原料污泥首先采用氧化剂和杀菌除臭剂进行灭菌除臭处理；(2)灭菌除臭后污泥采用清洁生产用水调浓度至2.0％～5.0％，在转速为300～500rmp的搅拌槽中充分分散，得到浓度均匀的污泥浆液；将污泥浆液分别采用振动缝筛和振动孔筛处理，去除其中的粗大杂质；(3)将用量为步骤(2)中废水干污泥质量的4.0％‑6.0％的调理剂加入到步骤(2)获得的污泥浆液中并均匀混合；(4)将步骤(2)获得的污泥浆液在纸机流浆箱和冲浆泵之间的适当位置；(5)采用常规造纸工艺完成纸张抄造。本发明具有污泥用量大、纸幅中留着率高和纸张物理强度性能的优势，更有利于造纸企业采用造纸的方法实现对造纸污泥的合理处置。

Description

一种造纸填料化利用造纸污泥的方法
【技术领域】
本发明涉及制浆造纸废水污泥的综合利用技术领域，具体涉及一种造纸填料化利用造纸污泥的方法。
【背景技术】
合理处置造纸污泥是造纸行业实现清洁生产的重要举措。造纸污泥是制浆造纸生产过程中产生的一类污泥废弃物，其中废水污泥是所有造纸企业中面临的共同废弃物。对造纸污泥的传统处置方法有陆地填埋、焚烧和海洋投弃等，这些方法普遍存在占用土地、产生二次污染和资源浪费等问题，因而难以被认可。利用造纸污泥固形物中含有有机生物质和矿物质的组分特性，将造纸污泥在土地利用、能源和材料等领域中进行综合利用是人们近年来研究的领域，但这些方法在经济合理性、土壤与大气环境安全性、可操作性和处理规模等方面尚存在着较多的问题，难以满足对行业内大宗造纸污泥进行有效处理的要求。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，将造纸污泥作为纸张生产过程中的填料加以利用，以实现造纸系统内资源化利用造纸污泥的目的。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，包括以下步骤：
(1)污泥预处理：将原料造纸污泥首先采用氧化剂和除臭剂进行灭菌除臭处理；灭菌除臭处理后的污泥采用清洁生产用水调浓度至2.0％～5.0％，分别采用振动式孔筛和缝筛对污泥进行筛选处理，去除粗大颗粒和片状杂质，得到污泥浆液；
(2)污泥改性：将改性剂添加到步骤(1)制得的污泥浆液中，混合均匀；其中，改性剂的添加量为污泥浆液中绝干污泥质量的3.0％-6.0％；
(3)污泥施加：将步骤(2)混合均匀制得的污泥浆液泵送到抄纸车间，在纸机流浆箱与冲浆泵之间的位置处将污泥浆液加入到浆料管道中与造纸用纸浆混合，得到含污泥纸料；
(4)纸张抄造：含污泥纸料通过成型、压榨、干燥和表面施胶和压光后制得纸张。
进一步的，步骤(1)中振动式孔筛的孔径为1.0～2.0mm；缝筛的缝宽为0.1～0.2mm。
进一步的，造纸污泥为制浆造纸企业废水处理场产生的污泥废弃物，包括自制浆造纸、废纸造纸及多种混合纸浆造纸过程产生的湿态废水污泥，含水率为70％～80％；其中，造纸污泥中生化污泥质量在30.0％以下。
进一步的，氧化剂为次氯酸钠或二氧化氯；除臭剂为福尔马林溶液或微生物污泥除臭剂；改性剂为阳离子淀粉和胶体微粒溶胶的混合物；所述胶体微粒溶胶为氢氧化铝、硅铝酸钠、二氧化硅中一种或几种的混合物。
进一步的，步骤(2)中阳离子淀粉糊化后调制到浓度为1％～2％，然后与胶体微粒溶胶混合均匀；然后与污泥浆液混合均匀。
进一步的，阳离子淀粉和胶体微粒溶胶的质量比为10:1。
进一步的，造纸用纸浆为回收废旧瓦楞纸箱再生纸浆纤维；目标纸张为瓦楞原纸或箱纸板。
进一步的，含污泥纸料中干污泥的质量占含污泥纸料总质量的6.0％～12.0％。
本发明中：
首先，对原料污泥采用氧化剂和杀菌剂进行灭菌除臭处理，以改善污泥在造纸过程中的利用品质。灭菌除臭后污泥经稀释调浓后分别采用振动孔筛和缝筛进行筛选处理，以去除其中的粗大杂质成分。
其次，采用改性剂对污泥进行改性处理，使污泥粒子形成具有一定大小尺寸的污泥胶团，以保证该胶团在纸幅中充分保留和不会对纸张质量性能产生不利影响。
再次，改性后污泥浆液应该在纸机流浆箱和冲浆泵之间的适当位置处加入，以保证污泥在纸张中的充分保留和不会对张纸质量性能产生不良影响。
最后，采用常规造纸工艺完成纸张抄造。
相对于现有造纸法利用造纸污泥技术，本发明具有以下有益效果：
与常规浆内添加技术相比较，本发明技术具有污泥用量大、纸幅中留着率高和纸张物理强度性能的优势，更有利于造纸企业采用造纸的方法实现对造纸污泥的合理处置。本发明技术具有工艺过程简单，可操作性强的优势，为造纸污泥资源化提供了有效途径。
【具体实施方式】
本发明一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，包括以下步骤：
(1)污泥预处理：原料污泥首先采用氧化剂和除臭剂进行灭菌除臭处理，灭菌除臭后污泥采用清洁生产用水调浓度至2.0％～5.0％，在转速为300～500rmp的搅拌槽中充分分散，得到浓度均匀的污泥浆液；将污泥浆液分别采用振动缝筛和振动孔筛处理，去除其中的粗大杂质；原料污泥为制浆造纸企业废水处理场产生的污泥废弃物，包括自制浆造纸、废纸造纸及多种混合纸浆造纸等过程产生的湿态废水污泥，含水率为70％～80％。其中，生化污泥含量宜保持在30.0％以下。氧化剂为次氯酸钠、二氧化氯等，除臭剂为福尔马林溶液、微生物污泥除臭剂。
(2)污泥改性：将用量为步骤(1)中废水干污泥质量的3.0％-6.0％的改性剂加入到步骤(1)获得的污泥浆液中并均匀混合，使污泥粒子形成具有一定大小尺寸的污泥胶团，以保证该胶团在纸幅中充分保留和不会对纸张质量性能产生不利影响。改性剂为变性淀粉和胶体微粒溶胶的混合物。
(3)污泥施加：将步骤(2)获得的污泥浆液在纸机流浆箱和冲浆泵之间的适当位置处将污泥浆液加入到浆料管道中与造纸用纸浆混合，得到含污泥纸料；以保证污泥在纸张中的充分保留和不会对张纸质量性能产生不良影响。
(4)抄纸：采用常规造纸工艺完成纸张抄造。
实施例1：步骤(3)中处理后污泥以6％，8％，10％的用量(对绝干纸浆质量)回用于由以废旧瓦楞箱纸浆生产定量为100～140g/m2瓦楞原纸过程时，湿纸页成型过程的滤水性会有一定程度的改善，同时，纸张横向环压指数≥7.5N·m/g，纵向裂断长≥4.5Km，吸水性≤100，水分(8.0±2.0)％，符合国家标准GB/T 13023-2008中对A等品的规定。
实施例2：步骤(3)中处理后污泥以8％，10％，12％的用量(对绝干纸浆质量)回用于由以商品纸浆和废旧瓦楞箱纸浆生产定量为200～300g/m2的箱纸板过程时，湿纸页成型过程的滤水性会有一定程度的改善，同时，纸张横向环压指数≥8.5N·m/g，耐破指数≥2.7kPa·m2/g，水分(8.0±2.0)％，符合到国家标准GB/T 13024-2003中对一等品的规定。

Claims (8)

1.一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)污泥预处理：将原料造纸污泥首先采用氧化剂和除臭剂进行灭菌除臭处理；灭菌除臭处理后的污泥采用清洁生产用水调浓度至2.0％～5.0％，分别采用振动式孔筛和缝筛对污泥进行筛选处理，去除粗大颗粒和片状杂质，得到污泥浆液；
(2)污泥改性：将改性剂添加到步骤(1)制得的污泥浆液中，混合均匀；其中，改性剂的添加量为污泥浆液中绝干污泥质量的3.0％-6.0％；
(3)污泥施加：将步骤(2)混合均匀制得的污泥浆液泵送到抄纸车间，在纸机流浆箱与冲浆泵之间的位置处将污泥浆液加入到浆料管道中与造纸用纸浆混合，得到含污泥纸料；
(4)纸张抄造：含污泥纸料通过成型、压榨、干燥和表面施胶和压光后制得纸张。
2.根据权利要求1所述的一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，步骤(1)中振动式孔筛的孔径为1.0～2.0mm；缝筛的缝宽为0.1～0.2mm。
3.根据权利要求1所述的一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，造纸污泥为制浆造纸企业废水处理厂产生的固体废物，包括自制浆造纸、废纸造纸及多种混合纸浆造纸过程产生的湿态废水污泥，含水率为70％～80％；其中，造纸污泥中生化污泥质量在30.0％以下。
4.根据权利要求1所述的一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，氧化剂为次氯酸钠或二氧化氯；除臭剂为福尔马林溶液或微生物污泥除臭剂；改性剂为阳离子淀粉和胶体微粒溶胶的混合物；所述胶体微粒溶胶为氢氧化铝、硅铝酸钠、二氧化硅中一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，步骤(2)中阳离子淀粉糊化后调制到浓度为1％～2％，然后与胶体微粒溶胶混合均匀；然后与污泥浆液混合均匀。
6.根据权利要求4所述的一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，阳离子淀粉和胶体微粒溶胶的质量比为10:1。
7.根据权利要求1所述的一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，造纸用纸浆为回收废旧瓦楞纸箱再生纸浆纤维；目标纸张为瓦楞原纸或箱纸板。
8.根据权利要求1所述的一种造纸填料化利用造纸污泥的方法，其特征在于，含污泥纸料中干污泥的质量占含污泥纸料总质量的6.0％～12.0％。
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