CS203461B1

CS203461B1 - Method for increasing ability to de-watering of mixed sludge suspension

Info

Publication number: CS203461B1
Application number: CS575278A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Fiser; Jaroslav Jahoda; Michal Plsek
Original assignee: Stanislav Fiser; Jaroslav Jahoda; Michal Plsek
Priority date: 1978-09-05
Filing date: 1978-09-05
Publication date: 1981-03-31

Description

Vynález se týká odvodňování kalů a suspenzí odpadních látek vznikajících návazně z výroby buničiny a papíru. Kalová hospodářství celulózek a papíren zpracovávají kaly vznikající při biologickém čištění odpadních vod. Tyto odpadní vody obsahují zejména rozpuštěné organické látky jako například alkaliligniny, thioligniny, monosacharidy a hydroxykyseliny z alkalického vaření dřevní hmoty, nebo ligninsulfonové sloučeniny, monosacharidy a polysacharidy ze sulfitových způsobů výroby buničiny, a dále zbytky vláknitých substancí.The invention relates to the dewatering of sludge and slurries of waste materials resulting from pulp and paper production. Sludge farms of pulp and paper mills process sludge resulting from biological waste water treatment. These waste waters contain, in particular, dissolved organic substances such as alkilignins, thiolignins, monosaccharides and hydroxy acids from alkaline wood-based cooking, or ligninsulphonic compounds, monosaccharides and polysaccharides from sulphite pulp production processes, as well as residues of fibrous substances.

Spolu s vodami z výroby buničiny se obvykle zpracovávají i vody z výroby papíru obsahující značný podíl tak zvaných nulových vláken v podstatě nezpracovatelných při tvorbě listu na sítu papírenského stroje. Tyto vody obsahují kromě toho i větší množství látek nevláknitého charakteru, zejména látky minerální představované především plnidly. Pro zvýšení odvodnitelnosti kalů vznikajících při společném čištění výše uvedených odpadních vod se k těmto kalům, respektive suspenzím přidávají další anorganické nevláknité látky, například popílek.Along with pulp-producing waters, paper-making waters containing a large proportion of so-called null fibers substantially unprocessable when forming a sheet on a paper machine screen are usually treated. In addition, these waters contain a greater amount of non-fibrous substances, in particular mineral substances, mainly represented by fillers. In order to increase the drainability of the sludge resulting from the joint treatment of the above-mentioned waste water, further inorganic non-fibrous substances, such as fly ash, are added to the sludge or slurry, respectively.

V takto vzniklé směsné kalové suspenzi tvoří pak vláknité a anorganické složky relativně snáze odvodnitelnou součást. K odvodňováni směsné vláknité suspenze se používají různá zařízení, jako jsou kalolisy, odstředivky a podobně. Od těchto zařízení se požaduje dosažení maximálního odloučení suspendovaných látek od nosného média - vody - za ekonomicky přijatelných podmínek. Vzhledem k velkým množstvím produkovaného kalu,respektive směsných kalových suspenzi je výkon odvodňovacích zařízení relativně nízký.In the mixed sludge suspension thus formed, the fibrous and inorganic components form a relatively more easily drained component. Various devices such as filter presses, centrifuges and the like are used to dewater the mixed fiber suspension. These devices are required to achieve maximum separation of suspended matter from the carrier medium - water - under economically acceptable conditions. Due to the large amounts of sludge produced or mixed sludge slurries, the performance of dewatering devices is relatively low.

Tento problém se řeší jednak nasazením většího počtu odvodňovacích zařízení, jednak předběžnými chemickými a fysikálními úpravami směsných kalových suspenzí, které mají zvýšit rychlost odvodňování. Z chemických úprav je to například používání různých koagulačních prostředků. Jako koagulačni prostředky jsou použitelné například sírany, chloridy ve spojeni s feromagnetickými látkami. Feromagnetické látky vytvoří jádro vznikajících vloček, které se pak odstraňuji magnetickými postupy. Známé je rovněž používání různých organických koagulantů. Z fysikálních postupů je známé například působení tepla, tlakové kondicionováni, předběžné mechanické zahuštování.This problem is solved on the one hand by the use of a plurality of dewatering devices and on the other hand by preliminary chemical and physical treatment of the mixed sludge suspensions to increase the dewatering rate. The chemical treatments include the use of various coagulation agents. As coagulants, for example, sulfates, chlorides in conjunction with ferromagnetic substances are useful. The ferromagnetic substances form the core of the resulting flakes, which are then removed by magnetic processes. The use of various organic coagulants is also known. Heat treatment, pressure conditioning, mechanical pre-thickening are known from the physical processes.

K úpravě směsné kalové suspenze se používá rovněž řízená fermentace, přidávání umělých vloček apod. Známé je též vícestupňové zpracování biologických kalů pomocí flokulačních aktivátorů kalu s přídavkem stop Fe, Mg, Ca, P, při kterém se kal flotuje, přidává se- roztok polyakrylamidu, do směsi se aplikuje srážecí koagulant a po opakované flotaoi dochází ke konečnému zahušťování na odstředivkách.Controlled fermentation, artificial flake addition, etc. are also used to treat the mixed sludge slurry. Multistage treatment of biological sludge using flocculation sludge activators is also known, with the addition of Fe, Mg, Ca, P traces, in which the sludge is flotated, polyacrylamide solution is added. a clotting coagulant is applied to the mixture and after repeated flotation the final thickening is performed on centrifuges.

Výše uvedené způsoby úpravy směsných kalových suspenzi jsou vesměs nákladné. Chemické postupy vedou kromě toho často i ke zhoršení vlastnosti filtrátu. Tak například při používáni soli železa pro zlepšení.odvodňovatelnosti kalů zůstává ve filtrátu relativně velké množství železa v koloidni formě, což působí nepříznivě na biologické pochody. Anorganické koagulanty pak vesměs zvyšují solnost vody, přičemž tyto koagulanty se musejí přidávat ve velkém množstvím, aby se dosáhlo požadovaného účinku.The above methods of treating mixed sludge suspensions are generally costly. In addition, chemical processes often lead to deterioration of the filtrate. For example, when using iron salt to improve the drainability of sludge, a relatively large amount of iron remains in the filtrate in colloidal form, which adversely affects biological processes. The inorganic coagulants then generally increase the salinity of the water, and these coagulants must be added in large quantities to achieve the desired effect.

Uvedené nevýhody odstraňuje tento vynález. Předmětem vynálezu je způsob zvyšování odvodňovatelnosti směsné kalové suspenze obsahující v podstatě biologický kal a suspendovaná odpadní vlákna z výroby buničiny a papíru a dále nejméně 20 % hmotnostních nevláknitých anorganických látek, spočívající v tom, že se do směsné kalové suspenze přidává 0,001 až 0,5 % hmotnostních vztaženo na sušinu suspenze polyakrylátů amonného s kyselinou polyakrylovou ve vzájemném poměru obou složek 99,8:0,2 až 71,0:29,0 ve formě vodného roztoku.These disadvantages are overcome by the present invention. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for increasing the drainability of a mixed sludge slurry comprising substantially biological sludge and suspended pulp and paper waste fibers, and at least 20% by weight of non-fibrous inorganic substances by adding 0.001 to 0.5% to the mixed sludge slurry. % by weight based on the dry weight of a suspension of ammonium polyacrylates with polyacrylic acid in a ratio of the two components of 99.8: 0.2 to 71.0: 29.0 in the form of an aqueous solution.

Uvedené množství polyakrylátů amonného s kyselinou polyakrylovou se vztahuje na váhu účinných složek před přípravou vodného roztoku. Uvedené látky respektive směs látek v uvedeném poměru se dávkují do směsné kalové suspenze před vlastním odvodňováním suspenze.Said amount of ammonium polyacrylates with polyacrylic acid refers to the weight of the active ingredients prior to the preparation of the aqueous solution. Said substances or a mixture of substances in said ratio are metered into the mixed sludge suspension before dewatering of the suspension.

Mohou se přidávat do sběrné nádrže nebo i do odvodňovacího zařízení. Tento postup úpravy směsné kalové suspenze popsaného složení značně urychluje odvodňování suspenze. Při tom nedochází k nepříznivému ovlivňování vlastností filtrátu ani kalu. Postup podle vynálezu je spolehlivý ve svém účinku a umožňuje dosažení vysoké rychlosti odvodňování při velmi nízkých provozních nákladech.They can be added to a collecting tank or even to a drainage system. This process of treating the mixed slurry suspension of the described composition considerably speeds up the dewatering of the suspension. This does not adversely affect the properties of the filtrate or sludge. The process according to the invention is reliable in its effect and makes it possible to achieve a high drainage rate at very low operating costs.

Příklad 1Example 1

Směsná kalová suspenze sestávající z 35 % hmotnostních sušiny biologického kalu, % suspendovaných látek z výroby papíru a 40 % hmotnostních sušiny popílku, mající pH 7,8, se promíchala ve sběrné nádrži při teplotě 18 °C. Do nádrže se potom přidával vodný roztok polyakrylátů amonného s kyselinou polyakrylovou V množství 0,2 % hmotnostních účinných složek a ve vzájemném poměru polyakrylátů amonného ke kyselině polyakrylové 96,8:3,2.The mixed sludge slurry consisting of 35% by weight of dry matter sludge,% of suspended matter from paper production and 40% by weight of fly ash, having a pH of 7.8, was mixed in a collection tank at 18 ° C. An aqueous solution of ammonium polyacrylates with polyacrylic acid was then added to the tank in an amount of 0.2% by weight of the active ingredients and in a ratio of ammonium polyacrylates to polyacrylic acid of 96.8: 3.2 relative to each other.

Takto upravená směsná kalová suspenze byla pak podrobena filtraci při tlaku 1,2 MPa ve zkušebním přístroji na stanovení specifického filtračního odporu. Ve srovnání s neupravenou směsnou kalovou suspenzí stejného složení bylo zjištěno u upravené suspenze zrychlení odvodňování o 47 %· Obdobného účinku se dosáhlo při použiti desetinásobného množství FeCl₃.The mixed sludge suspension thus treated was then subjected to filtration at a pressure of 1.2 MPa in a test apparatus for determining the specific filter resistance. In comparison with untreated mixed sludge suspension having the same composition were observed in treated slurry dewatering acceleration of 47% · A similar effect is achieved using a ten fold amount of FeCl _third

Příklad 2Example 2

Směsná suspenze, sestávající z 30 % hmotnostních sušiny biologického kalu, dále z 35 % hmotnostních sušiny suspendovaných látek z výroby papíru, z 20 % hmotnostních popílku a z 15 % hmotnostních mikrokrystelického CaCO^, se smíchala ve sběrné nádrži. Do nádrže se přidalo 0,005 % hmotnostních sušiny vodného roztoku polyakrylátů amonného s kyselinou polyakrylovou ve vzájemném poměru 78,3:21,7. Takto úpravná směsná kalová suspenze se potom filtrovala za stejných podmínk jako v příkladu 1. Rychlost odvodňování se zvýšila o 44 % v porovnání s dobou potřebnou k odvodnění neupravené směsné kalové suspenze stejného složení.The blended slurry, consisting of 30% by weight dry matter of biological sludge, 35% by weight dry matter of suspended matter from paper manufacture, 20% by weight fly ash, and 15% by weight microcrystalline CaCO 3, was mixed in a collection tank. 0.005% dry weight of an aqueous solution of ammonium polyacrylates with polyacrylic acid in a ratio of 78.3: 21.7 was added to the tank. The treated slurry slurry was then filtered under the same conditions as in Example 1. The dewatering rate was increased by 44% compared to the time required to drain the untreated slurry slurry of the same composition.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for increasing the drainability of a mixed sludge slurry comprising essentially biological sludge and suspended pulp and paper waste fibers and at least 20% by weight of non-fibrous inorganic substances, characterized in that 0.001 to 0.5% by weight of the mixed sludge suspension is added a suspension of ammonium polyacrylate with polyacrylic acid in a ratio of 99.8: 0.2 to 71.0: 29.0 in the form of an aqueous solution.