FI58169C - Foerfarande foer behandling av fiberslam - Google Patents

Description

---- -I r«l KUULUTUSJULKAISU c Q 1 A Q

jgf2 W C1>UTt.*eeNINeS*KRIFT 58169

C Patentti myönnetty 10 1C IvOO

-¾¾ (45) Patent meddelat ^ ^ (51) Kv.ik?/int.a.3 D 21 C 3/02 SUOMI—FINLAND (21) fwentdlwkmw-Newcwweimliif 773928 (22) HRicMnispflvi—Anaekntnf*tf«f 27*12.77 ^ ^ (23) AllnipUvt—GiM|h«cadag 27 * 12.77 (41) Tullut (ulkMcal — Bllvlt offumllg 28.06.79

Patentti, ja rakisterlhallltut (44) Nttictvtktipunon j. kuuLjullcMun p™.-

Patent· och ragltterttyralMn ' Amekan uthgd och utUkriftM puMicund 29*08.80 (32)(33)(31) Pjnrfattjr «tuoHceti* —Begird prtorket (71) Oy Keskuslaboratorio - Centrallaboratorium Ab, PL 136, 00101 Helsinki 10, Suomi-Finland(Fl) (72) Esko Meloni, Helsinki, Suomi-Finland(Fl) (7I+) Papula Rein Lahtela Oy (5*+) Menetelmä kuitulietteen käsittelemiseksi - Förfarande för behandling av fiberslam

Keksinnön kohteena on menetelmä lähinnä sulfiittiselluloosaa ja/tai mekaanista massaa sisältävän kuitulietteen käsittelemiseksi.

Sellu- ja paperitehtaiden jätevesien mekaanisen, käsittelyn yhteydessä, kuten puhdistuksessa ja selkeytyksessä, muodostuu runsaasti kuitulietettä. Kuituliete sisältää tavallisesti 0,5 - 3 % kuiva-ainetta lopun ollessa vettä. Kuituliete muodostaa sellaisenaan vaikean jäteongelman, joka on pyritty ratkaisemaan erottamalla lietteen sisältämä kuiva-aine jätevedestä sekä polttamalla liete. Lietteen käsittelemiseksi edel-— leen sen kuiva-ainepitoisuus on tavallisesti nostettava 20 - 30 £:iin ja mikäli lie te halutaan polttaa, jopa 30 - 1+0 )2:iin. Tämä merkitsee sitä, että lietteestä poistetaan vettä yli 90 %. Veden poistoon käytetään suodattimia, puristimia tai sentrifu-— geja.

Kuitulietteestä osa on helposti käsiteltävissä mekaanisesti, kun taas eräät lietteet suotautuvat erittäin huonosti ja käsitellyn lietteen kuiva-ainepitoisuus jää alhaiseksi. Vaikeasti käsiteltäviä ovat etenkin sulfiittitehtaiden sekä mekaanista massaa, so. hioketta ja/tai hierrettä sisältävät lietteet. Huonon suotautuvuuden ehkä tärkeimmäksi aiheutujaksi on todettu lietteen sisältämä hienoaine, ennen kaikkea pa-. renkyymisolut ja niissä oleva hemiselluloosa, pektiini sekä pihka. Huonon suotautuvuuden lisäksi kuitulietteen sisältämä hienoaine pidättää enemmän vettä kuin kuidut, mikä alentaa vedenpoistossa saavutettavaa lietteen kuiva-ainepitoisuutta.

2 58169

Nykyisin tunnetaan useita vaihtoehtoisia menetelmiä käsittely-vaikeuksia aiheutta-vaa hienoainesta sisältävän kuitulietteen käsittelemiseksi. Erään vaihtoehdon mukaan hienoaine erotetaan muusta lietteestä tavanomaisin lajittelumenetelmin, kuten seulojen tai keskipakoerottimien avulla. Tällöin, vaikkakin erotus on helposti toteutettavissa, hienoainepitoisen jakeen käsittely muodostaa entistä vaikeamman ongelman.

Edelleen kuituliete voidaan polttaa ns. märkäpolttomenetelmällä, jolloin lietteen sisältämä orgaaninen aine tai osa siitä hapetetaan korotetussa paineessa ja läm- . w

Potilassa hiilidioksidiksi ja pienimolekyylisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi. Tämä menetelmä vaatii kuitenkin suhteellisen korkeat laiteinvestoinnit, jolloin lietteen käsittely tulee kalliiksi. ~

Edelleen tunnetaan menetelmä kuitulietteen käsittelemiseksi kemiallisesti, jolloin lietettä uutetaan natriumhydroksidilla lietteen hemiselluloosa- ja pektiinipitoi-suuden vähentämiseksi. Menetelmällä voidaan parantaa lietteen suotautuvuutta, sen sijaan se ei vaikuta suodatetun lietteen kuiva-ainepitoisuuteen. Myös tämä menetelmä on suhteellisen kallis, lisäksi se aiheuttaa uusia ongelmia kemikaalien puhdistuksen ja uudelleen käytön suhteen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat ja tuo-: da esiin uusi menetelmä kuitulietteen käsittelemiseksi. Keksinnölle tunnusomaiset seikat on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaan kuituliete keitetään tavanomaisella keittomenetelmällä, sopivasti hakkeen kanssa. Keitossa kuitulietteen sisältämä orgaaninen ja epäorgaaninen hienoaine joutuu keittoliuokseen ja poistuu keitosta käytetyn keittoliuoksen, musta-' · lipeän mukana haihdutukseen, polttoon ja kemikaalien talteenottoon. Samalla kui- · tulietteen sisältämä kuituaine saadaan talteen kuituaineen joutuessa massan mukaan. Tällöin kuitulietteen sisältämät aineosat saadaan talteen, kuituaine massan mukana ja loput mustalipeän mukana. Erityisesti kuituaineen talteenotolla on suuri merkitys sen parantaessa saantoa; nykyisin kuitulietteen mukana hilkkaan joutuneen kuituaineen määrä saattaa olla joissain tehtaissa jopa kymmeniä tonneja vuorokaudessa, joka saadaan pääosin talteen keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä.

5816? • 3

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan tavallisesti toteuttaa selluloosatehtaassa jo olemassaolevien laitteiden avulla, te. menetelmän toteuttamiseksi ei yleensä tarvita erityisiä lisälaitteita.

Edelleen kuitulietteen aiheuttama jäteongelma voidaan poistaa keksinnön mukaisella menetelmällä yksinkertaisella ja halvalla tavalla. Menetelmässä syntyvät jätteet, mustalipeään liuennut kuituaineen hienoaines, saadaan talteen tavanomaisen kemikaalien talteenoton ja regeneroimiin yhteydessä.

Keksinnön mukainen menetelmä tulee kyseeseen lähinnä sulfiittitehtaiden, hio-moiden, hiertämöiden ja sanomalehtipaperitehtaiden sekä yleensä puunjalostustehtaiden kuitulietteitä sisältävien jätevesien käsittelyn yhteydessä. Taval- ✓ lisesti tehtaan jätevedestä erotettava kuituliete sisältää 0,5 - 3,0 % kuiva-ainetta, jolloin jätteestä joudutaan poistamaan vettä ennen kuitulietteen käsittelyä. Kuitulietteen erotus voidaan suorittaa esim. suodattamalla, puristamalla tai sentriiUgocfanalla· Lietteestä poistetaan vettä niin paljon, että keksinnön mukaisella menetelmällä käsiteltävä kuituliete sisältää vähintäin 5 %» sopivasti yli 10 %t edullisesti 15 - 25 % ja mahdollisesti enemmän, aina 30 % saakka kuiva-ainetta, jopa tämän ylikin.

Menetelmällä päästään parhaisiin tuloksiin kuitulietteen sisältäessä yli 50 %t sopivasti yli 60 % kuitua. Kuitulietteen soveltuvuus käsiteltäväksi keksinnön mukaisella menetelmällä riippuu myös kuitulietteen sisältämän epäorgaanisen ai-— neen, kuten täyteaineiden määrästä. Käsiteltävä kuituliete voi sisältää epäorgaanista ainetta sopivasti 0 - 20 %t edullisesti alle 10 %. Luonnollisesti myös enemmän, jopa 50 % saakka epäorgaanista ainetta sisältäviä kuitulietteitä voidaan ^ käsitellä keksinnön mukaisella menetelmällä, jolloin lisääntyneen epäorgaanisen saneen määrä mustalipeässä aiheuttaa kuitenkin vaikeuksia lipeän jatkokäsittelyssä. Menetelmää voidaan soveltaa edullisesti myös sellaisten sekalietteiden käsittelyyn, jotka sisältävät kuituaineen lisäksi myös kuorta. Kuoren osuus käsiteltävän lietteen kuiva-ainemäärästä voi olla jopa kymmeniä prosentteja, aina 50 % saakka. Kuoren kokonaismäärä keitossa ei saa tällöin ylittää kuitenkaan arvoa 5 %, edullisesti yli 3 %.

V· ·, ·.

\. t 1+ 58169

Keitettäessä kuituliete alkalisella keittomenetelmällä, kuten sulfaattimenetel-mällä, kuituliete keitetään sopivasti hakkeen kanssa. Kuitulietteen ja hakkeen painosuhde on sopivasti 1:100 - 1:1, edullisesti 1:100 - 1:5· Haluttaessa kuitulietteen määrä voi olla myös suurempi aina 75 %* jopa 100 J5:iin saakka, suoritetussa kokeessa kuitulietettä keitettiin sulfaattimenetelmällä sellaisenaan.

Haluttaessa kuitulietettä voidaan luonnollisesti lisätä alkalikeittoon miten pieniä määriä tahansa, esim. alle 1 %.

Patenttiselityksessä ja -vaatimuksissa ilmoitetut prosenttilukemat tarkoittavat — painoprosentteja kuiva-aineesta laskettuna.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti suoritusesimerkkien — avulla.

i 1 ·

Esimerkki 1.

Sulfiittisellutehtaan puristettua jätelietettä keitettiin alkalisella keittomene-telmällä 15 1 keittimessä tavanomaiseen sulfaattikeiton tapaan. Keittoon ei lisätty haketta tai muuta puuainetta. Tulokset on esitetty taulukossa 1. Tuloksista nähdään, että lietteen hienoaine- ja tuhkapitoisuudet alenivat, lisäksi lietteen suotau-tuvuus parani olennaisesti. Lietteen pihkapitoisuus pieneni alle 0,3 %:n, WRV laski lähelle sulfaattilietteen tavanomaista WRV-arvoa, ja suotautumisvastus putosi viidenteen osaan alkuperäisestä. Hienoainepitoisuus oli jokseenkin sama kuin ennen keittoa, mutta koska ainemäärä pieneni keitossa puoleen, hienoaineen määrä väheni samassa suhteessa.

Koska lietteen suotautumisvastus muuttui olennaisesti huolimatta siitä, että hienoainepitoisuus pysyi suurin piirtein muuttumattomana, on ilmeistä, että lietteen vedenpidätyskyky ja vedenpoisto-ominaisuudet ovat riippuvaisia ennen kaikkea hienoaineen kemiallisesta koostumuksesta, hiilihydraatti-, pihka- ja ligniinipitoi-suudesta, eivätkä niinkään hienoaineen määrästä.

Esimerkki 2.

Sulfiittisellutehtaan puristettua jätelietettä keitettiin tavanomaisella sulfaattimenetelmällä esimerkin 1 tapaan, jolloin keittoon lisättiin mäntyhaket-ta. Kuitulietteen määrä keitetyn aineen kokonaismäärästä oli 25 Jt, 50 %, 75 % ja vertailunäytteessä 0 %. Tulokset on esitetty taulukossa 2.

5 581 69

Taulukko 1. Sulfaattikeiton vaikutus sulfiittilietteen ominaisuuksiin.

_Liete ennen keittoa Keitetty liete

Tuhkapitoisuus, % 3,81+ 1+,77 SR-luku (schopper-luku) 81+ 29 7

Ominaissuotautumisvastus, cm/gxlO 270 55 WRV-arvo, % (veden pidätyskyky) 223' 109 (epävarma) DKM-uute, % (dikloormetaaniuute) 7,21 · 0,28 ^ Kappaluku 71*3 12,6

Bauer-McNett-lajittelu: — + 10 JC 5,5 ' 2,8 + 1*8 % 31,5 38,2 + 100 % . . 11,5 1,3 + 200 % 10,0 lU,3 - 200 % Hl,3 1+3,1+

Saanto, % 55,7

O

CED-viskositeetti, cnr/g 620

Taulukko 2. Jätelietteen keitto hakkeen kanssa.

Koe no. Lietettä, % Haketta. % Kappa-luku Saanto. % Tuhka. % 1 100 0 13,7 55,7 Ml 2 * 75 25 21,6 ‘ 1+1,7 ’ 1,6 3 50 50 52,0 ,1+ 25 75 3l+,7 >5,3· 1,1 5 0 100 1+1+,8 .1+5,3 0,8

Keksintö ei rajoitu esitettyihin suoritusesimerkkeihin, vaan sen sovellutukset voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (6)

58169 6

1. Menetelmä sulfiittiselluloosatehtaiden, hiomoiden, hiertämöiden ja/tal sanomalehtipaperltehtalden kuitulietteiden käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että kuituliete keitetään sinänsä tunnetulla alkaalisella keittomenetelmällä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituliete sisältää vähintään 50 % kuituainesta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituliete sisältää alle 20 % epäorgaanista ainetta. ~

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituliete keitetään hakkeen kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitulietteen ja hakkeen painosuhde on 1:100 - 1:1, edullisesti 1:20 - 1:5.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituliete syötetään alkaaliseen keittoon 5 - 30 %, sopivasti 15 - 25 % kuiva-ainepitoisuudessa.