CN1083143A - 碱法造纸黑液治理及综合利用方法 - Google Patents

Abstract

碱法造纸黑液治理及缩合利用方法。按5∶1 的重量比以黑液喷淋拌和碱化草粉；然后投入保温厌 氧发酵罐，加入瘤胃块曲、营养素和氮源，于38～ 42℃下厌氧发酵5～7天；发酵滤液经曝气处理去除 COD和BOD后排放；发酵料烘干粉碎制成瘤胃饲 料。本法黑液消化量大，充分利用黑液中的NaOH 和有机质，变废为利，综合利用，投资小、成本低、经济 效益显著，废水排放达到国家标准，瘤胃饲料无毒，符 合国家饲料卫生标准，适合中小纸厂采用。

Description

本发明属于碱法造纸黑液废水处理方法，特别是用微生物技术处理碱法造纸黑液的方法。

造制纸工业以碱法制浆为主，约占化学浆的70%左右。我国现有的9000多家中小纸厂中，以碱法草浆较为普遍，年排造纸废水约64亿吨。由于尚无一种适应中小型纸厂治理黑液的可行方法，大量废液未经处理即排入江河，造成严重的环境污染。

在本发明作出以前，处理碱法造纸黑液的化学方法主要有燃烧法、胡敏酸铵法、磷肥法和电渗析法（高秋实等：《环境工程学》，中国环境科学出版社1986年11月版，P86-89），而以燃烧法和胡敏酸铵法为主。燃烧法的方法是：先将黑液蒸发浓缩至固体含量为45%以上;然后加入Na₂SO₄于1100℃温度下燃烧;第三步，将燃烧后留下的无机物溶于水中，加石灰苛化得氢氧化钠予以回收。胡敏酸铵法为：第一，用废酸调黑液pH值至1-2;第二，搅拌后，加氨水调pH值至7-8，即得胡敏酸铵（可作农肥）。这些方法的共同缺点是设备投资大，能耗高。燃烧法中，苛化后剩余的CaCO₃废渣运输、堆放量大，不易处理。不适合中小型纸厂。

梁仁杰等在其《纸浆黑液改性制取工业型煤粘结剂研究》（《重庆环境科学》1990年10月，第12卷第5期，P1）的报告中提出了一种用褐煤使黑液改性制取工业型煤粘结剂的方法。用褐煤吸收黑液使其改性后作为压制工业型煤的粘结剂。这一方法也因废酸、褐煤等原料运距远、运量大等原因而难于推广应用。并且，黑液排放量大，而粘结剂的需求量小，难于扩大黑液废水的处理规模。

陈玉谷等提出了另一种方法，即厌氧生物降解处理法（《碱法草浆造纸蒸煮黑液厌氧生物降解及其主要微生物类群研究》，《中国沼气》1991年11月第9卷第4期第5页）。其作法是：加盐酸调黑液pH值至3，沉淀并去除木质素;上清液中加入Ca（OH）₂至pH6.5～7.0;调节C.N.P比例，加微量元素后即行微生物降解，可降低黑液中有机污染物COD及BOD的含量。这一方法需用大量盐酸，有机物质不能回收，耗费大，成本高;未能综合利用，经济效益差，难于推广应用。

针对现有技术的不足之处，本发明提供一种处理碱法造纸黑液废水的新方法，旨在其利用工农业副产物吸收黑液和产酸菌群中和碱液和降解有机质;以废治废，降低治理成本，综合利用，变废为宝，使之产生较好的经济效益，适合中小纸厂大面积推广应用。

本发明的目的是通过下述方案实现的。

碱法造纸黑液治理及综合利用方法是碱法造纸黑液的处理方法，它包括利用微生物厌氧发酵过程。其全过程按下述步骤依次进行：

1）沉淀：将黑液输入黑液收集池沉淀48小时;

2）备料：将作物秸杆或甘蔗髓渣粉碎为1.5mm细粉后过筛，打入草粉仓备用;

3）碱化：将黑液和草粉同时输入草粉喷淋拌和槽，以黑液充分喷淋拌和草粉，然后将喷淋拌和后的草粉推入草粉碱化池进行碱化48小时，黑液泵入量为草粉重量的5倍;

4）发酵：将前步碱化料送入立式保温厌氧发酵罐，加入瘤胃微生物块曲、发酵营养素粉和无机氮源，进行机动搅拌和pH值调节，于38～42℃下厌氧发酵5～7天;

5）曝气：将发酵好的醪液放入泄料池，从池底的滤液孔滤出重力水即滤液，滤液经不断的加速曝气处理去除有机污染物COD和BOD后排放或用于提取粗酶制剂;

6）烘料：将已排去重力水的瘤胃饲料送入烘干机烘干，使其水份含量≤14%;

7）碎料：烘干后的瘤胃饲料干粉，经除尘后粉碎过筛，使其细度为1.00mm，装袋。

本发明的实施例结合附图说明给出。

图1，用瘤胃微生物厌氧发酵消化碱性黑液并生产辅助饲料的工艺流程图。

实施例：碱法造纸黑液的消化及瘤胃饲料的制备。

1）沉淀：将纸厂蒸煮球中的原黑液放入泄料池，通过带式洗浆机将前段浓黑液160吨从管道放入黑液收集池进行沉淀48小时。

2）备料：用粉碎机将甘蔗髓渣50吨粉碎过筛为1.5mm细粉，打入草粉仓备用。

3）碱化：用称重车称取甘蔗髓渣粉20吨，以带式输送机将其送入喷淋拌和槽;与此同时，通过多孔布液管将100吨清黑液泵入喷淋拌和槽。以黑液充分喷淋拌和甘蔗髓渣;拌和完毕，用螺旋输送器将拌和有黑液的甘蔗髓渣推入草粉碱化池，对甘蔗髓渣进行碱化，碱化时间48小时。

4）发酵：在175吨罐容的立式保温发酵罐中，预先加入人工瘤胃块曲7吨，或已扩大的发酵液20吨。将前步的120吨碱化料用传送带和提升喂料机送入发酵罐中，再加入600公斤发酵营养素粉和700公斤碳铵，并注入已经预热至50℃的热水20吨。用以废蒸汽加热至50～60℃的热水通过罐内的蛇形管回流保温，进行密闭厌氧发酵。发酵过程，维持温度38～42℃，用注入黑液并不断回流搅拌的装置自动调节pH值至中性，破除浮壳并使醪液中的固相与液相保持均匀，以保证发酵的必需条件和速率。发酵时间5～7天，注入清黑液共200吨。

5）曝气：将发酵好的醪液140吨排入泄料池，发酵罐内留20醪液作底料。将从池底通过压滤板孔槽流出的滤液放入滤液收集池中，经沉淀后的上部悬浮液进入表面加速曝气池，进行加速曝气，去除有机污染物COD和BOD后，达标排放。下部沉降的絮结物作为菌种回收，泵入发酵罐内供下批发酵继续使用。

6）烘料：将已滤去重力水（滤液）的发酵瘤胃饲料用传送带和提升喂料机送入转筒式烘干机加热干燥，至瘤胃饲料含水量为≤14%。

7）碎料：将烘干后的瘤胃饲料干粉从转筒式烘干机中卸入接料分离器，用风机除尘后，再一次用粉碎机粉碎过筛，使其细度为1.00mm，即为瘤胃饲料干粉。

在本实施例中，制得瘤胃饲料19吨，收得率为95%。

本实施例中所使用的曝气处理设施为常用的表面加速曝气池。带有厌氧发酵后降解有机物的滤液从曝气池底部的进水管泵入，随着叶轮的高速旋转，滤液挟带大量气泡通过导流孔和径向导流圈进入导流区。由导流区进入沉淀区的废水在这里逐渐沉清，上层清水进入出水槽通过出水管溢流排放。尚未被氧化分解的有机物在沉淀区下部可以通过裙罩所形成的顺流圈重新进入曝气区。如此循环往复，实现曝气。

本发明具有如下特点：

1、黑液从洗浆机导出后，经过自然沉淀而去掉泥沙和不易分解的杂物，保留了可以利用的碱液组分。

2、利用黑液中的主要化学成分NaOH对草粉进行碱化，取代了一般瘤胃饲料生产中的石灰水上清液，草粉可吸收5倍重量的清黑液，处理量大，变废为利。

3、在厌氧发酵过程中，利用了纸厂蒸煮球的废蒸汽余热加温，从而降低了燃料消耗。

4、在瘤胃微生物厌氧发酵中所产生的大量脂肪酸，可将残余的废碱全部中和转化为酯。发酵中，纤维素、半纤维素、NH₄-N等有机物质可降解转化为蛋白质、脂肪酸及其它营养物质，组成瘤胃饲料。该饲料营养丰富，无毒，符合国家饲料卫生标准。

5、发酵过程中，为了调节pH值，还可注入与草粉重量相当的黑液，即可实际消化黑液总量为草粉重量的6倍。

6、发酵饲料滤出液经加速曝气池好氧分解，使残留的有机物质含量减少，有机污染物COD、BOD去除率高，完全可达到工业废水排放标准，符合环境保护的要求。

7、本法在处理黑液的同时生产瘤胃饲料，可同时消化糖厂的大量蔗髓废渣，综合利用，成本低，经济效益显著，投资仅为燃烧法的五分之一，适合中小纸厂采用，能够大面积推广应用。

Claims (1)

1、碱法造纸黑液的处理方法，包括利用微生物厌氧发酵过程，其特征是其全过程按下述步骤依次进行：

1)沉淀：将黑液输入黑液收集池沉淀；

2)备料：将作物秸杆或甘蔗髓渣粉碎为1.5mm细粉后过筛，打入草粉仓备用；

3)碱化：将黑液和草粉同时输入草粉喷淋拌和槽，以黑液充分喷淋拌和草粉，然后将喷淋拌和后的草粉推入草粉碱化池进行碱化，黑液泵入量为草粉重量的5倍；

4)发酵：将前步碱化料送入立式保温厌氧发酵罐，加入瘤胃微生物块曲、营养素和氮源进行机动搅拌和pH值调节，于38～42℃下厌氧发酵5～7天；

5)曝气：将发酵好的醪液放入泄料池，从池底的滤液孔滤出重力水即滤液，滤液经加速曝气处理去除有机污染物COD和BOD后排放或用于提取粗酶制剂；

6)烘料：将已排去重力水的瘤胃饲料送入烘干机烘干，使其水份含量≤14%；

7)碎料：将烘干后的瘤胃饲料干粉取出，除尘后粉碎过筛，使其细度为1.00mm，装袋。

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