FI112510B - Raaka-aineiden talteenotto ja uudelleenkäyttö paperiteollisuuden jäännöslietteestä - Google Patents

Description

112510

Raaka-aineiden talteenotto ja uudelleenkäyttö paperiteollisuuden jäännöslietteestä Tämä keksintö koskee raaka-aineiden talteenottoa paperi-5 tehtaan jätelietteestä ja niiden uudelleenkäyttöä.

Paperia valmistetaan konventionaalisesti suotauttamalla selluloosakuitumassan, täyteaineiden ja lisäaineiden pie-nisakeuksinen dispersio paperikoneen viiralla (joka muo-10 dostuu päättömästä verkko- tai seularakenteesta). Suspen-sointiveden mukana viiran läpi kulkeutuu jonkin verran kiinteää ainesta, joka siten ei jää viiralle muodostuneeseen märkään paperirainaan. Suotautunut suspensiovesi ja sen mukaan joutunut kiintoaines tunnetaan kiertovetenä, 15 joka käytetään mahdollisuuksien mukaan uudestaan. Veden ja paperinvalmistuksen raaka-aineiden täydellinen talteenotto ja uudelleenkäyttö ei ole mahdollista, ja tietty osa niistä poistuu jätevetenä. Myös silloin syntyy jätettä, kun valmistettavan paperin tyyppiä tai laatua muute-20 taan, erityisesti jos siihen kuuluu värinmuutos tai erilaisten lisäaineiden tai täyteaineiden käyttö.

Paperikoneiden jätevedet on käsiteltävä ennen niiden poisviemäröintiä tehtaalta. Tähän käsittelyyn kuuluu nor-25 maalisti kuljetus selkeyttimen kautta, jota ennen lisä-;·. tään flokkulantteja kiinteän aineksen sedimentoitumisen . edistämiseksi. Usein suoritetaan myös biologinen käsitte- ,; ly mikro-organismeilla jäteveden biologisen hapenkulutuk- * ; sen (BOD) pienentämiseksi ennen sen laskemista viemäriin.

’ ··' : 30

Selkeyttimeen kerääntyvä sedimentti on lietettä, joka * V sisältää massakuituja, kuituhiukkasia ("hienoaineita") : :: sekä täyteaineita ja pigmenttejä ja niiden lisäksi eri- *<’ laista jätettä kuten soraa, hiekkaa, muoviosasia, seka- 35 laisia roskia ja, varsinkin jos tehtaassa käytetään raa-ka-aineena keräyspaperia, painovärihiukkasia, liima-V,’ kasaumia ja vieraita osasia, esim. muovi- tai metallima- : teriaalikappaleita ja muita haitteita. Koska selkeytin 112510 2 tavallisesti on suuri avoin säiliö, siihen voi kerääntyä myös ympäristöstä orgaanista likaa, esim. lehtiä, oksia, hyönteisiä, jne.

5 Liete poistetaan selkeyttimestä tavallisesti noin 2,5%:n sakeudessa, minkä jälkeen suoritetaan vedenpoisto noin 20-25%:n sakeuteen esim. pyörivillä tyhjösuodattimilla. Tällöin se on puolikiinteää ja kerätään kuljetettavaksi ja hävitettäväksi esim. maantäyttöpaikoilla. Tämä on kallo lista, koska keskisuurissa ja suurissa paperitehtaissa voi syntyä vuosittain tuhansia tonneja hävitettävää lietettä. Maantäyttö- ja siihen liittyvät kuljetuskustannukset tulevat oletettavasti kasvamaan, kun maantäyttöpaikat yhä vähenevät.

15

Paperitehtaan lietteille on yritetty löytää taloudellisia käyttöjä siten, että maantäytön kaltaisia hävitystapoja ei tarvittaisi, ja/tai lietteistä voitaisiin ottaa talteen käyttökelpoiset raaka-aineet.

20

Osa lietteistä voidaan polttaa höyryn- ja/tai voimantuotannossa, mutta tämän käyttökelpoisuus riippuu muodos-,V tuneen lietteen luonteesta, määrästä ja vaihtelevuudesta.

;·; Esimerkiksi täyteainepitoisuudeltaan suuret lietteet, 25 joita voisi syntyä paperitehtaassa, joka on erikoistunut : hienopaperi tuotantoon, eivät useinkaan sovellu poltetta- vaksi, ja/tai saatavissa oleva lietemäärä ei ehkä mahdol-• lista investointia sopivaan polttolaitokseen tai olemas saolevan laitoksen sovitusta sitä varten.

.. . 30 • ·’ Lietteen uudelleenkäyttöä sellaisenaan - ts. vaihtoehtona • ‘ ' lietteestä talteenotettujen raaka-aineiden uudelleenkäy- ··,. tölle - paperissa ja vastaavissa tuotteissa on tähän asti .pidetty mahdottomana lukuunottamatta halpoja puristus- 35 tuotteita kuten munakoteloita tai tiettyjä pahvipakkaus-’ tuotteita, joissa tuotteen toiminnallisuus eikä niinkään : sen ulkonäkö on tärkein tekijä. Edellä kuvattu lian, ros- 112510 3 kien ja saasteiden läsnäolo sekä lietteen väri, varsinkin jos se on kokonaan tai osaksi peräisin värillisten papereiden valmistuksesta, estää sen käytön korkeampilaatuisissa papereissa, joissa hyvä ulkonäkö on olennainen te-5 kijä.

Aikaisemmat ehdotukset uudelleenkäytettävien paperinvalmistuksen raaka-aineiden talteenottamiseksi paperitehtaan lietteistä ovat yleensä tähdänneet joko vain yhden tyyp-10 pisen läsnäolevan raaka-aineen, esim. täyteaineen tai kuitujen, talteenottoon, tai niissä on pyritty erottamaan talteenotettu materiaali erillisiin jakeisiin. Esim. US-patentissa 3 876 497 ehdotetaan paperitehtaan jäteliet-teiden märkäilmahapetusta kuitujen ja muiden orgaanisten 15 aineiden poistamiseksi ja uudelleenkäytettävän epäorgaanisen täyteaineen jättämiseksi. EP-patenttihakemukses-sa 442 183A ehdotetaan paperitehtaan kiinteän jätteen puhdistamista roskien erottamiseksi, mitä seuraa seulominen pitkien kuitujen erottamiseksi hienokuiduista ja sa-20 vesta sekä pitkien kuitujen peseminen uudelleenkäytettävän massan aikaansaamiseksi, joka laadultaan vastaa alkuperäistä. Kuituhienoaineista ja savesta poistetaan vettä ja ne poistetaan lietteenä. DE-patentissa 40 34 054C ja sitä vastaavassa kansainvälisessä hakemuksessa W0 : 25 92/08001A ehdotetaan laimeiden jätelietteiden seulomista karkeiden epäpuhtauksien poistamiseksi, sentrifugointia "mustahiukkasten" poistamiseksi ja näin käsiteltyjen ma- teriaalien hienoseulomista niiden jakamiseksi kuituosuu-teen, agglomeraattiosuuteen (kuitu/täyteaine-agglomeraat-30 ti) sekä täyteaine- ja pigmenttiosuuteen.

Edellä kuvattujen ehdotusten haittana on, että niissä joko otetaan talteen vain yksi läsnäolevista uudelleen-: ' ; käyttökelpoisista raaka-ainekomponenteista tai ne vaati- 35 vat monimutkaisen sentrifugointi- ja seulomislaitteiston niiden raaka-ainekomponenttien erottamiseksi, joita myö-: hemmin ehkä käytetään jälleen yhdistelmänä.

112510 4

Sellainen prosessi olisi selvästikin edullinen, jossa voitaisiin uudelleenkäyttää olennaisesti kaikki läsnäolevat paperinvalmistuksen raaka-aineet, ja jossa näitä raaka-aineita ei tarvitsisi erottaa toisistaan ennen niiden 5 uudelleenkäyttöä. Nyt käsillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tällainen menetelmä, joka sopii käytettäväksi hienopaperien (ts. korkealaatuisten paperien) valmistuksen yhteydessä.

10 Ajatus kaikkien paperinvalmistuksen raaka-aineiden täydellisestä uudelleenkierrätyksestä tai talteenotosta ei sinänsä ole uusi. Siten GB-patentissa 1 482 002 on kuvattu sellainen paperinvalmistusmenetelmä, jossa kierto-vesijärjestelmä on olennaisesti kokonaan suljettu. Pääosa 15 kiertovedestä käytetään käsittelemättömänä massakuitujen erottamiseen ("sulpun kuidutus") ja laimennukseen, samalla kun loppuosa käsitellään erikoiskemikaaleilla puhdistetun veden ja lietteen valmistamiseksi. Puhdistettu vesi käytetään uudelleen paperinvalmistusprosessissa, kun taas 20 liete lisätään ilman enempiä käsittelyltä paperikoneen perälaatikkoon menevään sulppuun.

GB-patentissa 1 482 002 ei puhuta mitään siitä, minkä tyyppistä paperia tätä menetelmää käyttämällä voidaan '·· 25 valmistaa, mutta meidän, ja luullaksemme teollisuuden yleisemminkin, kokemuksemme mukaan lietteen uudelleen-; käyttö ilman jonkinlaista erikoiskäsittelyä ei ole käy- .': *. tännössä mahdollista hienopapereiden kaupallisen valmis tuksen yhteydessä. Tämä sopii yhteen edellä mainitun DE-30 patentin 40 35 054C kanssa, jossa todetaan, käännettynä, että "liete on voimakkaasti likahiukkasten saastuttamaa, mikä estää sen kaiken uudelleenkäytön laatupapereihin".

Olemme nyt yllättäen havainneet, että hienopaperin val-35 mistuksesta peräisin olevaa lietettä voidaan käyttää uudelleen hienopaperin valmistuksessa (muihin paperinvalmistuksen kuituihin sekoitettuna) ilman, että valmiin 112510 5 tuotteen laatu huononee ei-hyväksyttäväksi, jos lietedis-persiolle suoritetaan seulomis/puhdistus-esikäsittely suhteellisen pienessä sakeudessa, ja se sakeutetaan, kuumennetaan ja, mikä on olennaista, johdetaan dispergaatto-5 rin läpi kuumennetussa ja sakeutetussa tilassa ennen sen uudelleenkäyttöä paperinvalmistusprosessissa.

Siten tämän keksinnön tuloksena on aikaansaatu menetelmä, johon kuuluu juuri edellä määritellyt vaiheet.

10

Kuten edellisestä käy ilmi, keksinnön avainpiirteenä on dispergaattorin käyttö. Dispergaattori, joka tunnetaan myös hajotuspumppuna tai desintegraattorina, on eräs ra-diaalinen sentrifugipumpputyyppi, jonka roottoriakselissa 15 on hampaat, jotka sovittuvat kehästaattorisauvojen hampaisiin aikaansaaden mekaanisen vaikutuksen laitteen läpi kulkevaan nesteeseen (kts. Gary A. Smook, "Handbook of Pulp & Paper Terminology", julkaisija Angus Wilde Publications, Vancouver, Kanada, 1990). Hampailla on yleensä 20 ns. "devil’s tooth"-rakenne kuitujen vahingoittumisen minimoimiseksi. Dispergaattorien kaupallisia toimittajia ovat esim. Cellwood Machinery AB, Nässjö, Ruotsi, ja Es-cher Wyss, Ravensburg, Saksa.

112510 6

Dispergaattorin käyttöä käsitellään optionaalisena piirteenä myös edellä mainitussa DE-patentissa 40 34 054C, mutta sen ehdotus ei ole samanlainen kuin tässä keksinnössä. Ensinnäkin DE-patentissa 40 34 054C kuvataan dis-5 pergaattorin käyttöä dispersion normaalisti flokkuloitu-neen rakenteen rikkomiseksi ja/tai erotetun täyteai-ne/pigmenttijakeen johtamiseksi vaahdotusasemaan - kumpikaan näistä käytöistä ei ole analoginen tämän keksinnön menetelmän kanssa. Toiseksi DE-patentissa 40 34 054 ko-10 rostetaan sen tärkeyttä, että liete käsitellään l-5%:n sakeudessa, kun taas tässä keksinnössä vaaditaan dispergaattorin läpikulku paljon suuremmassa sakeudessa. Kolmanneksi DE-patentissa 40 34 054C ei ole kuvattu lietteen korkealämpötilakäsittelyä.

15

Erityisesti tämän keksinnön tuloksena on aikaansaatu menetelmä raaka-aineiden talteenottamiseksi paperitehtaan jätelietteestä ja niiden uudelleenkäyttämiseksi, menetelmään kuuluessa vaiheet, joissa: 20 a) liete seulotaan ja/tai puhdistetaan suuriko koisten epäpuhtauksien poistamiseksi; b) saatu dispersio sakeutetaan ja kuumennetaan ainakin 10 paino%:n, suositeltavasti ainakin 20 paino%:n • : ja suositeltavammin 25-30 paino%:n sakeuteen ja ainakin ; '· 25 noin 100°C:n, suositeltavammin noin 120-125°C:n lämpöti- . laan; ·'· ; c) sakeutettu ja kuumennettu dispersio johdetaan .’j'. dispergaattorin läpi, joka pystyy hajottamaan lian ja muut epäpuhtaudet; ja . 30 d) saatu dispersio käytetään uudelleen paperinval mistusprosessissa.

Tavallisesti ei ole mahdollista valmistaa hienopaperia tai muuta korkealaatuista paperia pelkästään raaka-ai-35 neista, jotka on otettu talteen äsken kuvatulla menetel-; , mällä. Siten talteenotettuja raaka-aineita tulisi käyttää • yhdessä ainakin yhdestä muusta lähteestä saatujen pape- 7

112 5 Ί O

rinvalmistuskuitujen kanssa. Nämä lisäkuidut voidaan sekoittaa lietteeseen ennen edellisiä käsittelyvaiheita (a) - (c), ja/tai liete voidaan käsitellä sellaisenaan ennen sen sekoittamista lisäkuitujen kanssa ennen edellä kuvat-5 tua vaihetta (d). Lietteestä talteenotetut materiaalit muodostavat normaalisti vain vähäisen osan lopullisesta paperinvalmistussulpusta, läsnäolevien lisäkuitujen muodostaessa suurimman osan.

10 Ne paperinvalmistuskuidut, joiden kanssa liete sekoitetaan ennen talteenottokäsittelyä tai sen jälkeen, voivat olla uusia neitsytkuituja, tehdashylkyä (ts. tehtaan sisäistä uudelleenkierrätettyä jätettä), jalostajahylkyä (ts. paperia, joka on lähtenyt paperitehtaasta, mutta ei 15 ole päässyt loppukäyttäjälle asti, esim. paperinjalostus-laitoksen jätettä) tai hyvälaatuista keräyspaperia (ts. paperia, joka on painettu tai muuten loppukäyttäjän saavuttanutta, ja jota tämän jälkeen kutsutaan kuluttajahy-lyksi), tai mitä tahansa näiden yhdistelmää. Lisäksi voi-20 daan tarvittaessa lisätä täyteainetta, vaikka liete ja eri tyyppiset hylyt sisältävätkin täyteainetta. Tämän , . asiakirjan kannalta kaikki tällaiset lisätäyteaineet tu lisi laskea mukaan lisäpaperinvalmistuskuituihin, kun tarkastellaan, mitkä ovat "vähäisiä osuuksia" ja "pää-25 osuuksia", ts. kuuluvat lietteeseen tai muusta lähteestä saatuihin paperinvalmistuskuituihin. Jos käytetään neit-sytkuitua, se jauhetaan tavallisesti erikseen ja sekoite-: taan talteenotettuun lieteraaka-aineeseen vasta juuri ennen paperinvalmistusprosessia.

·, 30

Lietteestä talteenotetut raaka-aineet eivät yleensä muodosta enempää kuin noin 30 paino% lopullisessa paperinvalmistusprosessissa käytetystä kiintoaineesta. Suositeltavaksi sen raaka-aineen osuudeksi, joka on talteenotettu 35 lietteestä, on tähän mennessä havaittu noin 10-20 paino% lopullisessa paperinvalmistuksessa käytetystä kiintoaineesta (korkealaatuisia paino- ja kirjoituspapereita vai- 112510 8 niistettäessä).

Lietedispersion seulominen ja/tai puhdistus suoritetaan suositeltavasti käyttäen suuritiheyksistä syklonipuhdis-5 tinta suurien ja tiheiden epäpuhtauksien kuten soran, pienien metallikappaleiden, jne., poistamiseksi, mitä seuraa akseptien jatkokäsittely suurisakeuksisella pyörivällä seulalla (jonka reikähalkaisija on tyypillisesti noin 2,5 mm) kevyiden epäpuhtauksien kuten muovipartikke-10 lien poistamiseksi. Sekä syklonipuhdistimen että pyörivän seulan rejektit jatkokäsitellään sitten suositeltavasti jäännösten käsittelyyn tarkoitetulla painetäryseulalla. Sen akseptit kierrätetään takaisin prosessin aikaisempaan vaiheeseen, samalla kun rejektit hylätään ja käytetään 15 esim. maantäytteeksi. On kuitenkin tärkeää havaita, että nämä maantäyttörejektit ovat paperinvalmistuksen haittei-ta tai muita epäpuhtauksia, ja paperinvalmistuksen raaka-ainehukka on sen tähden tässä tapauksessa hyvin pieni.

20 Dispersion sakeus vaihtelee eri seulonta- ja puhdistuvai-heiden kuluessa, mutta on tyypillisesti alueella 2-6 pai-no%.

*

Dispersion sakeutus suoritetaan suositeltavasti käyttäen : ** 25 ruuvisakeutinsarjaa, esim. yhtä tai useampia ruuviveden- ' : poistimia, joita seuraa yksi tai useampia ruuvipuristi- ‘' mia, jotka pystyvät nostamaan sakeuden alkuperäisestä alhaisesta arvosta, tyypillisesti noin 4%, sen suositeltavaan arvoon, noin 25-30 paino%.

;v, 30

Sakeutettu dispersio johdetaan sitten ruuvitulpan kautta, joka aikaansaa sulun ja siten suljetun järjestelmän. Tämä on edullista höyrynkulutuksen pienentämisen kannalta. Ruuvitulpasta kuitu/lieteseos johdetaan suositeltavasti 35 ns. "flufteriin", joka hajottaa puristetun kuitulietetul-pan (samanlaiseksi kuin Kollergang-massa) ennen sen johtamista kuumennuskammioon. Kuitu/lieteseoksen hajottami- 112510 9 nen tai repiminen tällä tavalla aikaansaa nopeamman ja tasaisemman kuumennuksen. Kuumennus suoritetaan sopivasti suihkuttamalla tulistettua höyryä, suositeltavasti noin 125°C:n lämpötilaan kuten edellä on esitetty.

5

Edellä kuvattujen sakeuttimien, ruuvitulpan, flufferin, kuumennuskammion ja dispergaattorin järjestely on sinänsä tunnettu keräyspaperin siistauksesta ja käsittelystä, ja tällainen järjestelmä on saatavissa yksinoikeudella Cell-10 wood Machinery AB:Itä nimellä "Krima Dispersing System". Sikäli kuin tiedämme, tätä järjestelmää ei ole ennen tätä keksintöä ehdotettu käytettäväksi paperitehtaan jäteliet-teen käsittelyyn huolimatta siitä, että järjestelmä on ollut myynnissä jo useita vuosia.

15

Normaalisti lisätään tarpeen vaatiessa jossain sopivassa prosessivaiheessa valkaisuainetta lopputuotteen vaaleuden parantamiseksi. Juuri kuvatussa suositellussa järjestelmässä valkaisuaine lisätään sakeuttimien ja ruuvitulpan 20 välisessä kohdassa. Sopiva valkaisuaine on FAS (formami-diinisulfiinihappo).

Kun kuitu/lieteseos on saapunut dispergaattorista edellä : · kuvatun käsittelyn jälkeen ja laimennettu tyypillisesti · 25 kiertovedellä, se on valmis käytettäväksi tavanomaisessa : · : paperinvalmistussulpussa, tavallisesti yhdessä muiden paperinvalmistuskuitujen kanssa yhdellä tai useammalla edellä kuvatulla tavalla. Tätä sulppua käytetään paperinvalmistukseen tavallisella tavalla. Erityisesti jos alkuyö 30 liete on kokonaan tai pääasiassa peräisin hienopaperituo-tannosta, keksinnön menetelmää voidaan käyttää hienopape-

1 I I

rien valmistukseen, joka on alalla suuri edistysaskel. Kuitenkin käsitellystä lietteestä peräisin olevan massan vaaleus on valkaisunkin jälkeen välttämättä jonkin verran 35 huonompi kuin täysin tuoreen massan, ja siten keksinnön ; menetelmä on erityisen sopiva värillisten hienopaperien • ’ valmistukseen, joissa vaaleus ei ole niin tärkeä tekijä 112510 10 kuin valkoisissa papereissa.

On selvää, että kaikki lietteessä alunperin läsnäolevat paperinvalmistuksen raaka-aineet ovat läsnä myös lopulli-5 sessa paperinvalmistussulpussa. Siten menetelmä on olennaisesti "nollajäteprosessi" paperinvalmistuksen raaka-aineiden suhteen (kaikkien hävitettävien ainesten ollessa haitteita tai epäpuhtauksia). Tämä edustaa myös alalla suurta edistystä hienopaperien tai muiden hyvälaatuisten 10 paperien valmistuksen ollessa kyseessä.

Seuraavaksi keksintöä kuvataan yksityiskohtaisesti sen suoritusesimerkkeihin liittyen ja viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, joissa: 15

Kuva 1 on yksinkertaistettu lohkokaavio menetelmän lietteen esikäsittelyvaiheesta;

Kuva 2 on yksinkertaistettu lohkokaavio, joka esittää 20 lietteen sekoittamista muista raaka-aineista saatuihin paperinvalmistuskuituihin ja sitä seuraavaa seulomista ja puhdistusta; ja • : Kuva 3 on yksinkertaistettu lohkokaavio, joka esittää • '·· 25 menetelmän dispergointivaihetta.

Seuraavaksi kuvattava menetelmä koskee sellaisen lietteen käsittelyä ja uudelleenkäyttöä, joka on syntynyt hienopaperia valmistavassa paperitehtaassa, ja joka sisältää . 30 paperinvalmistuskuituja ja täyteainetta suunnilleen yhtä suurina osuuksina.

j ’·· Kaikki ilmoitetut prosentti- ja muut osuudet ovat painos- ’ ; ta laskettuja.

35

Viitaten ensin kuvaan 1, tavanomaisen jäteveden selkeyt- • timen 1 alivirtauslietettä pumpataan pyörivään tyh- 112510 11 jösuodatinpariin 2. Siinä lietteestä poistetaan vettä noin 2,5%:n alkuperäisestä sakeudesta noin 25%:n sa-keuteen. Konsentroitu puolikiinteä liete, "sakka", putoaa kartiomaiseen kouruun (ei esitetty), joka purkautuu liet-5 teen poistosäiliöön 3. Lietteen poistosäiliöön 3 syötetään laimennusvettä laimennusveden syöttösäiliöstä 4 siten, että sakka laimenee noin 6%:n sakeuteen. Tämä lai-mennusvesi on selkeyttimestä 1 tulevaa puhdistettua jätevettä. Lietteen poistosäiliöön 3 on asennettu kuorma-an-10 turi (ei-esitetty) lisätyn laimennusveden määrän säätämiseksi. Laimennettu liete pumpataan sitten lietteen pois-tosäiliöstä 3 paljon suurempaan lietteen päävarastosäili-öön 5. Varastosäiliön mahdollinen ylivirtaus palautetaan selkeyttimeen 1.

15 Säiliöstä 5 pumpataan tarpeen mukaan lietettä jäte-vesisäiliöön 6, joka muodostaa osan kuvassa 2 esitettyä menetelmän seuraavaa vaihetta (jätevesisäiliö 6 on esitetty selvyyden vuoksi sekä kuvassa 1 että 2). Lietteen 20 pumppausta säiliöön 6 helpotetaan laimentamalla se noin 2%:n sakeuteen syöttösäiliön 4 vedellä.

Viitaten sitten kuvaan 2, jätevesisäiliöstä 6 tuleva lai-’ : mennettu liete pumpataan pulpperiin 7. Pulpperiin lisä- • '·· 25 tään myös eri tyyppistä hylkyä (kuten edellä on kuvattu) : \: ja seos sulputetaan noin 6%:n sakeudessa. Laimennukseen ja sulputukseen käytetään paperikoneen kiertovettä.

Lisätty lietteen määrä ei normaalisti ole yli noin 30%, ;· · 30 ja tyypillisemmin se on noin 10-20%. Puumassan sekä ja- ’..lostaj alta j a kuluttaj alta saadun keräyspaperin osuudet voivat vaihdella laajoissa rajoissa, mutta puumassa ja • '·· jalostajahylky muodostavat normaalisti suurimman osan.

: : Kuluttajahylky voidaan jättää kokonaan pois (kuten tie- 35 tysti myös jalostajahylky, mikä kuitenkin yleensä on epätaloudellista). Kaikki edellä osuuksiin liittyen esitetyt numeroarvot perustuvat läsnäolevan kiintoaineen kokonais- 12 112510 kuivapainoon.

Sulputuksen jälkeen saatu sulppu pumpataan varastosäiliöihin 8. Näistä säiliöistä sulppua pumpataan tarpeen mu-5 kaan, aluksi suuritiheyksiseen syklonipuhdistimeen 9. Se poistaa suuret ja suuritiheyksiset epäpuhtaudet kuten edellä on kuvattu. Syklonin 9 akseptit johdetaan suu-risakeuksiseen pyörivään seulaan 10a, jonka reikähal-kaisija on 2,5 mm, kevyiden epäpuhtauksien, erityisesti 10 muoviepäpuhtauksien poistamiseksi. Sekä syklonipuhdisti-men 9 että pyörivän seulan 10a rejektit syötetään jäännöksille tarkoitettuun painetäryseulaan 10b. Seulan 10b akseptit johdetaan takaisin jätevesisäiliöön 6, ja rejektit kerätään ja käytetään tyypillisesti maantäyteaineena. 15 Nämä rejektit eivät sisällä lainkaan paperinvalmistuksen raaka-aineita (ts. paperinvalmistuskuituja, täyteainetta ja lisäaineita), tai ne sisältävät niitä vain mitättömiä määriä.

20 Pyörivän seulan 10a akseptit, joiden sakeus on noin 4%, johdetaan vakiotasoperälaatikkoon 11, joka syöttää menetelmän dispergointivaihetta (kuva 3). Tämä perälaatikko ·*·' 11 on selvyyden vuoksi esitetty sekä kuvassa 2 että ku vassa 3. Perälaatikon 11 ylivirtaus palautuu varastosäi-: ’-· 25 liöihin 8.

Viitaten sitten kuvaan 3, perälaatikosta 11 tuleva sulppu ; syöttää ruuvisakeuttimien 12 sarjaa, joka kasvattaa sul- pun sakeuden sen alkuperäisestä noin 4%: n arvosta noin 30 25-30%:iin. Näiden yksikköjen filtraatti kerätään säili- ’öön 13 ja pumpataan joko kiertoveden varastosäiliöön lai-mennuskäyttöä varten tai viemäriin. Sakeutusyksiköt 12 '· ovat sarjaan järjestettyjä ruuvisakeuttimia ja ruuvipu- ; : ristimiä.

Sakeutettu sulppu johdetaan sitten ruuvitulppaan 14, joka muodostaa painesulun. Sulppuun lisätään normaalisti vai- 35 112510 13 kaisuainetta (suositeltavasti FAS) juuri ennen ruuvitulppaa lopputuotteen vaaleuden parantamiseksi. Ruuvitulppa johtaa sulpun ruuvisyöttöiseen painekuumennuskammioon 15, jossa sulpun lämpötila nostetaan suoralla kyllästetyllä 5 painehöyrysuihkutuksella noin 125°C:seen. Sitten kuumennettu sulppu johdetaan ruuvikäyttöisen flufferin 16 läpi ennen sen johtamista dispergaattoriin 17. Dispergaattori 17 on rakenteeltaan tavanomainen, kuten tässä asiakirjassa edellä on kuvattu. Sen tarkoituksena on likapartikke-10 lien rikkominen ja hienojakeistaminen siten, ettei niitä enää voi nähdä paljaalla silmällä, jolloin ne eivät myöskään enää muodosta mitään ongelmaa muuten kuin siinä määrin kuin ne alentavat lopputuotteen vaaleutta - mikä kompensoidaan valkaisuaineen lisäyksellä. Suuren massasakeu-15 den ja lämpötilan käyttö tekee kuidut joustaviksi, mikä estää niiden liiallisen vahingoittumisen dispergointi-prosessissa.

Dispergoinnin jälkeen sulppu laimennetaan kiertovedellä 20 takaisin noin 4%:n sakeuteen ja säilytetään varastosäiliöissä 18a ennen sen käyttöä paperikoneissa 19 yhdessä jauhatetun neitsytmassan kanssa, joka saadaan neitsytmas-·'· san varastosäiliöistä 18b. Paperikoneiden liika nollavesi palautetaan kiertoveden varastosäiliöön 14 tavanomaisella ; *·· 25 tavalla.

Ruuvisakeutusyksiköt 12, ruuvi tulppa 14, kuumennuskammio 15, flufferi 16 ja dispergaattori 17 muodostavat yhdessä "Krima Dispersing System" laitteiston, jota myy keräyspa-30 perin raaka-aineiden talteenottoa varten Cellwood Machinery AB, Nässjö, Ruotsi.

Keksintöä havainnollistetaan vielä seuraavilla esimer-: : keillä, jotka liittyvät kokeeseen, jossa sakeutettua lie- 35 tettä käsiteltiin ennen lisäpaperinvalmistuskuitujen sekoittamista siihen, eikä sen jälkeen kuten piirustuksiin liittyen kuvattiin. Kaikki prosenttiosuudet ovat painosta 112510 14 laskettuja.

150 kg kosteuspitoisuudeltaan 60%:n lietettä, joka oli saatu hienopaperitehtaan jätevesilaitokselta (ja sisälsi 5 paperinvalmistuskuituja ja täyteainetta suunnilleen yhtä suurina osuuksina), sulputettiin noin 1600 l:n vettä kanssa pulpperissa. Sulputuksen jälkeen seos johdettiin edellä kuvatun Krima Dispersing System laitteiston läpi. Seos sakeutettiin spesifisesti 30%:n sakeuteen ruuvive-10 denpoistimella jonka perässä oli ruuvipuristin. Sitten sakeutettu aines hajotettiin ja esikuumennettiin 120°C:seen erillisessä ruuvisyöttöisessä kuumennuskam-miossa kyllästetyllä tulistetulla höyryllä, minkä jälkeen se johdettiin Krima Disperser Type KF450 laitteen läpi.

15

Ennen dispergointia lisättiin FAS-valkaisuainetta tavoi-temääränä 0,5% läsnäolevan kiintoaineen kokonaispainosta laskettuna.

20 Saatu käsitelty kuitu/täyteaineseos kuivattiin ja sitä käytettiin osana sakeudeltaan 4%:n seossuhdetta päällys-. . tämättömän korkealaatuisen kirjoitus- tai painopaperisar- • \ jän valmistukseen. Seossuhde ja paperiominaisuudet olivat seuraavat, jolloin "lietteellä" tarkoitetaan kuivaa kui-; ·' 25 tu/täyteaineseosta, joka on talteenotettu alkuperäisestä , ; jätelietteestä: : Paperi Seossuhde Neliömassa (a/m2) Väri A 10% liete 100 sininen 30 25% lintteri ; 65% puumassa B 10% liete 90 harmaan 90% puumassa valkoinen : ’·· 35 C 20% liete 100 keltaisen 20% keräyspap.* valkoinen , v, 60% tehdashylky 40 D 10% liete 100 harmaa 65% tehdashylky 5 15 112510 25% lintteri E 10% liete 250 harmaan 90% puumassa vihreä * kuluttaj akeräyspaperia

Kaikkia saatuja papereita pidettiin riittävän puhtaina likatäplistä ollakseen laadultaan kaupallisesti hyväksyt-10 täviä, vaikkakin paperit A ja E, jotka olivat erityisen hyvälaatuisia tuotteita, tuntuivat kaipaavan jonkin verran käsilajittelua, koska ne olivat hieman likaisempia kuin vakiotuotannossa. Kuitenkin oltiin sitä mieltä, että käsilajittelun tarve joko poistuisi menetelmäkokemuksen 15 kasvaessa, tai se voitaisiin välttää käyttämällä pienempää lieteosuutta.

Claims (6)

112510 16

1. Menetelmä raaka-aineiden talteenottamiseksi paperitehtaan jätelietteestä ja niiden uudelleenkäyttämiseksi, 5 jossa lietteen dispersiolle suoritetaan seulo- mis/puhdistus-esikäsittely (9, 10a) suhteellisen pienessä sakeudessa, ja se sakeutetaan (12), tunnettu siitä, että sakeutettu dispersio kuumennetaan (15) ja johdetaan dis-pergaattorin (17) läpi sakeutetussa ja kuumennetussa 10 tilassa ennen sen uudelleenkäyttöä paperinvalmistusprosessissa .

2. Menetelmä raaka-aineiden talteenottamiseksi paperitehtaan jätelietteestä ja niiden uudelleenkäyttämiseksi, 15 johon sisältyy vaiheet, joissa: a) lietteen dispersio seulotaan/puhdistetaan (9, 10a) suhteellisen alhaisessa sakeudessa suurikokoisten epäpuhtauksien poistamiseksi; b) saatu dispersio sakeutetaan (12) ainakin 10 20 paino-%:n sakeuteen; tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi vaiheet, • ’ joissa: c) saatu dispersio kuumennetaan (15) ainakin ' “ 100°C:n lämpötilaan; ; 25 d) sakeutettu ja kuumennettu dispersio johdetaan dispergaattorin (17) läpi, joka pystyy hajottamaan lian ja muut epäpuhtaudet; ja e) saatu dispersio käytetään uudelleen paperinval-. ·, ; mistusprosessissa . 30

3. Vaatimuksien 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että talteenotettuja raaka-aineita käytetään yhdessä ainakin yhdestä muusta lähteestä saatujen paperinvalmis-tuskuitujen kanssa. ; 35

4. Vaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 112510 17 muut paperinvalmistuskuidut lisätään ennen sakeutuksen ja kuumennuksen suorittamista.

5. Vaatimuksien 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu sii- 5 tä, että lietteestä talteenotettujen raaka-aineiden osuus lopullisessa paperinvalmistusprosessissa käytetyssä kiintoaineessa on aina 30 paino%:iin asti, suositeltavasti 10-20 paino%.

6. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että seulotun/puhdistetun lietedispersion sakeus nostetaan sakeutusvaiheessa alkuperäisestä alhaisesta, noin 2-6 paino%:n sakeudesta noin 20-30 paino%:n, suositeltavasti 25-30 paino%:n sakeuteen. 15

7. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sakeutettu dispersio kuumennetaan noin 120-125°C:n lämpötilaan tulistettua höyryä suihkuttamalla . 20 .v 8. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen menetelmä, tun- :"· nettu siitä, että dispersio sakeutetaan ruuvisakeuttimien ’ " avulla, johdetaan ruuvitulpan ja flufferin läpi kuumen- nuskammioon, kuumennetaan tulistetun höyryn avulla, ja '25 johdetaan sitten dispergaattorin läpi.

9. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen menetelmä, tun-nettu siitä, että liete on peräisin hienopaperien valmis- ' tuksesta, ja että talteenotetut raaka-aineet käytetään :·, 30 uudelleen hienopaperien valmistuksessa.

10. Paperi, joka on kokonaan tai osittain valmistettu * ; * jonkin edellisen vaatimuksen mukaisella menetelmällä tal- : : teenotetuista raaka-aineista. 35 ιβ 112510 5 1. Förfarande för ätervinning och äteranvändning av räma- terial frän avfallsuppslamningar frän ett pappersbruk, varvid en dispersion av uppslamningen underkastas en pre-liminär silnings-/reningsbehandling (9, 10a) vid relativt lag konsistens, varefter den förtjockas (12), känneteck-10 nat därav att den erhällna dispersionen värms (15) och bringas att passera genom en dispergeringsanordning (17) i det för-tjockade värmda tillständet innan den äteran-vänds i ett förfarande för pappersframställning. 15

2. Förfarande för ätervinning och äteranvändning av räma-terial frän avfallsuppslamning frän ett pappersbruk, om-fattande följande steg där: a) en dispersion av uppslamningen silas/renas (9, 20 10a) för avlägsnande av större föroreningar, varvid dis persionen har relativt läg konsistens; . b) den resulterande disperisonen förtjocks (12) tili en konsistens av minst 10 vikt-%ning; kännetecknat därav att det ytterligare omfattar steg där