JP2003504534A - プロセス液における有害物質を除去するための方法 - Google Patents

プロセス液における有害物質を除去するための方法

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アネッテ カールソン，
リヴィウ ハイアス，
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リンデ ガス アーゲー
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Abstract

(57)【要約】 プロセス液において有害物質を除去するための方法。プロセス液は第一ｐＨを有し、前記有害物質に加えて金属イオン及び懸濁物質を含む。二酸化炭素はプロセス液を第一ｐＨより低い第二ｐＨにプロセス液をもたらすためにプロセス液に加えられる。そこでは金属イオンは水酸化物ビルダーを含み、二酸化炭素（ＣＯ ２）は第二ｐＨを８〜６．５にさせる量で加えられ、かくして二酸化炭素がｐＨ緩衝効果を有する重炭酸塩イオン（ＨＣＯ３ −）を主として形成し、金属イオンが金属水酸化物を主として形成する。その後有害物質は金属水酸化物と凝固又は凝集し、それらが不活性になるように懸濁物質に付着される。その方法はパルプ及び／又は紙製造法と関連して有利に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明はプロセス液における有害物質を除去するための方法に関し、そこでは
有害物質は溶解又は懸濁有機物質又は合成有機物質、例えば木材樹脂、ファイバ
ーファイン、生物重合体又はラテックスを含むことができる。さらに、有害物質
はＣａ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｉ又はＫから生じ
る溶解又は懸濁無機物質、又は問題のプロセスに有害である他の物質を含むこと
ができる。
【０００２】 プロセス液は有利には清水、パルプ製造プロセスにおける薬液、紙製造プロセ
スにおけるプロセス水、紙被覆組成物の製造のための液、又は廃水である。
【０００３】 発明の背景 パルプ及び紙製造の分野では、プロセス薬液又はプロセス水への二酸化炭素（
ＣＯ２）の添加が一定の利点を与えうることが従来から知られている。
【０００４】 従って、改良された洗浄効率及び操業性を達成するためにアルカリ性紙パルプ
のための洗浄プロセスに二酸化炭素を添加することが従来から知られている。ま
た、かかる二酸化炭素添加が腐食の危険及び製造コストを減らし、生産量を増や
し、続くプロセス工程へのＣＯＤ及びナトリウムのキャリーオーバー及び環境負
荷を減らし、さらに続く漂白プロセスにおける漂白薬剤及び／又は洗浄水の消費
を減らすことができると考えられている。
【０００５】 洗浄プロセスへの二酸化炭素の添加は添加場所における局所的に低下したｐＨ
及び洗浄システムにおける炭酸塩の増大した含有量を生じると考えられる。洗浄
中の低下したｐＨは繊維の減少した膨潤及びイオン交換の影響として無機物質の
改良された除去を生じる。減少した膨潤はまたパルプの脱水能力を改良する。炭
酸塩の高い含有量は装置の表面上及びパルプ中の沈降したカルシウム石けんの量
を減らす。その代わり、これらの石けんの一部は溶解性になり、薬液の減少した
表面張力、及び溶解有機顔料の改良された溶解性及び分散性に寄与することによ
ってシステムにおける“洗浄剤”として作用する。それは樹脂付着及び発泡での
問題を減らす。これはカルシウム石けんをナトリウム石けんへ変換する二酸化炭
素の結果であると部分的に考えられる。二酸化炭素の添加は二酸化炭素によって
形成される炭酸水素イオンによって得られる緩衝効果のためより安定したｐＨを
与えることも主張される。
【０００６】 ＷＯ ９８／５６９８８から、ｐＨを安定する緩衝効果を得るために十分な量
でアルカリ金属水酸化物及び二酸化炭素添加の組み合わせでアルカリ性度を増加
することによってパルプ懸濁液のｐＨを安定化するための方法が従来から知られ
ている。その方法の一つの利点は固体の重炭酸ナトリウムの難しい取扱い及び空
間消費を避けることができることが主張される。
【０００７】 ＷＯ ８８／０４７０６はアルカリ性セルロースパルプ、例えば亜硫酸パルプ
、ＣＴＭＰ及びＣＭＰの洗浄における方法を開示し、そこでは洗浄は少なくとも
一つの工程で行われる。この文献によれば、無機イオンの大きく減少した洗浄ロ
ス、並びに化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を上昇させる物質の改良された洗浄が二
酸化炭素の添加によって達成されることができる。
【０００８】 ＥＰ ０２８１２７３Ｂ１はセルロース材料の脱リグニンによって生成される
アルカリ性セルロースパルプから紙を製造するための方法及び装置を開示する。
セルロースパルプは紙形成パルプを形成するためにリファイナーにおいてフィブ
リル化され、そこでは二酸化炭素ガスはパルプ中に導入される。さらに、その方
法はパルプ流れに８．５〜６．５のｐＨを与える量で二酸化炭素ガスがフィブリ
ル工程の上流に導入されることを含むとされ、そこでは二酸化炭素の導入はパル
プ流れにおけるｐＨの測定値に反応して調整される。開示された方法は改良され
かつより安定したｐＨ制御、仕上げられた紙の改良された物理特性、少ない腐食
、抄紙機の改良された操業性、少ない屑、及びみょうばん又は硫酸アルミニウム
の如き一定の化学添加剤に対する必要性の減少の如き利点を与えることが報告さ
れている。さらに、ｐＨ制御のための硫酸の使用を排除できることが主張され、
それは仕上げられた紙のより高い白色度を生じる。二酸化炭素の使用は硫酸バリ
ウムの形成及び紙製造装置上の付着物の問題を減らすことも主張されている。Ｅ
Ｐ ０２８１２７３Ｂ１によれば、二酸化炭素ガスの使用は抄紙機及び関連装置
の操業性を改良することができるので古紙製品を製造するときもかなりの利点を
提供する。
【０００９】 さらに、ＵＳ−Ａ−５２６２００６は紙の製造のための方法を開示する。開示
された方法は０．５−７０重量％の硫酸カルシウム（石膏）を含有するセルロー
ス繊維材料を全体的に又は部分的に含む６．５より大きいｐＨを有するパルプ紙
料を製造することを含むとされ、そこではセルロース繊維材料は損紙及び古紙か
ら選択される。さらにその方法は紙料で水性媒体中に懸濁物を形成し、炭酸塩イ
オン及び炭酸水素イオンの少なくとも一つを水性媒体に供給し、そして炭酸カル
シウムを沈降するために２５℃の温度で７．３−１４．３のｐＨ内のアルカリ性
の値に水性媒体のｐＨを調整し、かくして炭酸カルシウムが懸濁物の部分を形成
することを含む。さらに、その方法は懸濁物をワイヤースクリーン上に広げ、ワ
イヤースクリーン上で紙を形成し、紙を水切り、圧縮及び乾燥することを含む。
ＵＳ−Ａ−５２６２００６によれば、方法は多数の利点を提供し、例えば石膏被
覆紙から生じる損紙を石膏沈降の問題を生じずに再使用することができる。さら
に、開示された方法は填料の上昇した含有量及び改良された光学特性を有する新
しいグレードの被覆紙の製造を可能にし、そこでは原紙中の填料は沈降した炭酸
カルシウム（ＣａＣＯ３）から全体的に又は部分的になり、被覆層の顔料は硫酸
カルシウム（ＣａＳＯ４）から全体的に又は部分的になる。
【００１０】 さらに、ＵＳ−Ａ−５３７８３２２は紙の非酸性サイジングと関連した二酸化
炭素の使用を開示する。開示された方法では、アルキルケテンダイマーサイズ剤
とセルロース繊維の間のサイズ反応は反応を触媒する重炭酸塩イオンを与える二
酸化炭素によって触媒されることが主張される。そして、重炭酸塩イオンは水に
おける二酸化炭素の解離によって、又は存在する他のアルカリと又は紙のための
填料としてパルプ中に混入される炭酸カルシウムと二酸化炭素の反応によって生
成されてもよいことが主張されている。
【００１１】 二酸化炭素のための別の従来公知の用途はいわゆる“填料配合”パルプ繊維を
製造するときである。これは開放プレートを有するリファイナーにパルプ、水酸
化カルシウム、及び二酸化炭素の混合物を通過させることによって達成されるこ
とができる。結果として、炭酸カルシウムは個々の繊維の繊維内腔内に沈降及び
付着される。このタイプの“填料配合”パルプ繊維は紙強度のいかなる損失もな
しに紙シートの不透明度を増大するために使用されることができる。
【００１２】 木材含有紙グレードを製造するとき、いわゆるリグニン保護漂白が使用される
。今日、リグニン保護漂白は過酸化水素を使用して一つ又は幾つかの漂白工程で
通常実施される。漂白後、パルプ懸濁液は貯蔵塔などに行き、そこから一つ又は
幾つかの抄紙機にもたらされる。それによって頻繁に起こる問題はパルプの白色
度が貯蔵塔における滞留時間の間、減少することである。滞留時間は２４時間以
上であることができ、その場合４−７ＩＳＯ％単位の白色度減少も珍しくない。
【００１３】 被覆損紙の回収に関しても、中間貯蔵時間中のパルプの白色度減少の同様の問
題が起こりうる。回収された屑パルプがその中間貯蔵又は滞留時間後に抄紙機の
ヘッドボックスの途中でパルプ懸濁液中に最終的に導入されるとき白色度が１０
ＩＳＯ％単位まで減少されるかもしれないことが見出された。
【００１４】 填料又は被覆成分としてカオリン（チャイナクレー）を含有する紙グレードを
製造するとき、カオリン懸濁液を加えるために適切な粘度を得るために水酸化ナ
トリウム（ＮａＯＨ）の添加が通常必要である。しかしながら、生じた高いｐＨ
は懸濁液の水切り性を損なう欠点を有する。カオリンに関連した別の問題はそれ
が燐（Ｐ）の如き望ましくない不純物を通常含有することである。燐は被覆又は
紙製造のプロセス水に蓄積する場合がありかつ／又は廃水中に放出される場合が
あり、それはもちろん環境の見地から望ましくない。
【００１５】 いわゆるインキ抜きプロセスにおいて古紙をリサイクルするとき、古紙原料は
回転ドラム又はパルパーにおいて離解されてパルプ懸濁液を形成し、それはその
後インキ抜きされ、そうでなければ浮選及び／又は沈降によってクリーニングさ
れる。初期クリーニング後、パルプ懸濁液は一つ又は幾つかのスクリーニング工
程においてスクリーニングされる。スクリーニング後、パルプは過酸化水素と錯
体ビルダー、例えばＥＤＴＡの組み合わせで通常漂白される。それによって頻繁
に起こる問題はパルプ懸濁液が全ての先行するクリーニング及び漂白工程にかか
わらず様々な有害物質、例えばいわゆるトナーから生じる粒子、及び他の懸濁又
は溶解有機又は無機物質をなお含有することである。もしパルプ懸濁液において
未処理のままであるなら、これらの有害物質は漂白反応を妨げることがあり、仕
上げられたリサイクル紙製品に対して要求される白色度レベルに到達することを
困難にさせる。
【００１６】 また、いわゆる熱砕木パルプはリグニン保護漂白で及び通常過酸化水素で漂白
される。摩砕プロセスにおける高温は従来の砕木パルプを製造するときより念入
りな繊維フリーイング（fiber freeing）を確かに与えるが、プロセス水におい
て溶解有機物質の高い含有量を生じる。それゆえ、かかる溶解有機物質はパルプ
懸濁液において乱されないままであるなら、漂白薬剤の高い消費量、及び中間貯
蔵又は滞留時間中パルプに生じる白色度減少の大きな危険、又は仕上げられた紙
が強い黄変を示す危険が生じることが見出された。
【００１７】 パルプ又は紙製造プロセスから生じる廃水を精製するとき、廃水が活性スラッ
ジ、即ち様々な微生物培養物及びそれらの代謝からの有機物質によって精製され
る精製プロセスが従来から知られている。廃水精製プラントがある時間運転され
ると、過剰量の活性スラッジを除去することが通常必要になる。活性スラッジの
ための廃棄の望ましい方法は熱エネルギーを得るためにスラッジを燃焼すること
である。しかしながら、燃焼はスラッジの相対的に高い乾燥含有量を要求する。
多くの場合において、かかる高い乾燥含有量を達成することは困難であるか又は
極めて高価である。なぜならば活性スラッジは溶解された有機物質の高い含有量
のため脱水することが困難であり、それゆえ好適な水切り剤又は滞留剤（retent
ion agent）の使用を要求する。さらに、従来のスラッジ脱水プロセスは環境中
への溶解又は懸濁有機物質、又は重金属の望ましくない放出に対する危険を構成
する。
【００１８】 包装材料のための紙グレード、例えば検定ライナーを製造するとき、プロセス
水の温度はしばしば相対的に低く、しばしば＋４０℃より低い。これはプロセス
水における様々なイオンの溶解性が相対的に低いことを意味する。従って、ペー
パーミルの原料水が高い硬度を示す場合において、多量の炭酸カルシウムの付着
の問題がプロセス中に起こりうる。
【００１９】 発明の概要 本発明の第一目的は上述の問題を解決する方法を提供することである。
【００２０】 請求項１によれば、これはプロセス液が有害物質に加えて金属イオン及び懸濁
物質を含みかつ第一ｐＨを有する、有害物質を除去するための方法で達成される
。そして、プロセス液を第一ｐＨより低い第二ｐＨにもたらすために二酸化炭素
がプロセス液に加えられる。本発明によれば、金属イオンは水酸化物ビルダーを
含み、さらに二酸化炭素は第二ｐＨを８〜６．５にさせる量で加えられ、かくし
て二酸化炭素がｐＨ緩衝効果を有する重炭酸塩イオンを主として形成し、金属イ
オンは金属水酸化物を主として形成する。その後、有害物質は金属水酸化物と凝
固又は凝集し、それらが不活性になるように懸濁物質に付着される。
【００２１】 好ましい例の詳細な記述 以下において、本発明をより詳細に記載するだろう。本発明による方法はプロ
セス液において有害物質を除去するために利用される。有害物質は溶解又は懸濁
有機物質又は合成有機物質、例えば木材樹脂、ファイバーファイン、生物重合体
、ラテックス又はトナー及び／又はＣａ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，
Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｉ又はＫから生じる溶解又は懸濁無機物質を含むことが好ましい
。さらに、問題のプロセスにおいて何らかの点で有害である他の物質も本発明に
よる方法によって除去されることができる。
【００２２】 プロセス液は第一ｐＨを有し、好ましくは清水、パルプ製造プロセスにおける
プロセス薬液、紙製造プロセスにおけるプロセス水、紙被覆組成物の製造のため
の液、又は廃水である。
【００２３】 有害物質に加えて、プロセス液は金属イオン及び懸濁物質を含み、そこでは金
属イオンは水酸化物ビルダーを含む。金属イオンはＡｌ３＋，Ｆｅ３＋，Ｆｅ２ ＋ ，Ｚｎ２＋，Ｃｕ２＋又はこれらの組合せを含むことが好ましい。しかしなが
ら、金属イオンは水酸化物を形成する能力を有する他の金属を含むこともできる
。
【００２４】 懸濁物質はセルロース繊維、カオリン粒子又は活性スラッジを含むことが好ま
しいが、他の好適な“キャリヤー”物質、例えば繊維、填料又は他のタイプの顔
料も考えられる。
【００２５】 本発明による方法では、プロセス液を第一ｐＨより低い第二ｐＨにもたらすた
めに二酸化炭素がプロセス液に加えられる。本発明によれば、二酸化炭素は第二
ｐＨを８〜６．５にさせる量で加えられる。好ましくは、二酸化炭素は第二ｐＨ
を７〜７．５にさせる量で加えられる。
【００２６】 上で特定された範囲内にｐＨをもたらした結果は二酸化炭素がｐＨ緩衝効果を
有する重炭酸塩イオンを主として形成し、一方金属イオンが金属水酸化物を主と
して形成することである。これは有害物質を金属水酸化物と凝固又は凝集するこ
とを可能とし、その後有害物質（及び金属水酸化物）はプロセス液から続いて除
去されるために懸濁物質上に固定される。従って、“水酸化物ビルディング（hy
droxide-building）”金属イオンはプロセス液から除去されるだろう。それゆえ
、本発明による方法はプロセス液において上述の金属イオンの望ましくない形成
を避けることも可能である。
【００２７】 金属イオン及び有害物質を固定された懸濁物質は紙製造のために使用されるか
又は熱回収のために焼却されることが好ましい。
【００２８】 本発明による方法の特に好ましい例では、ＳＣＡＮ−Ｐ３：９３に従って測定
すると懸濁物質の白色度は前記方法によって安定化又は上昇される。かかる例で
は、本発明による方法は有害物質及び金属イオンを除去する。これらの有害物質
及び金属イオンは除去されないと懸濁物質の経時的な脱色又は黄変を生じるか、
又は続く漂白プロセスにおける漂白剤の効果を破壊又は低下しうる。
【００２９】 本発明による方法の第一の好ましい例では、懸濁物質は少なくとも一つの漂白
工程におけるリグニン保護漂白を受けさせ、その後滞留時間中貯蔵タンクにおい
て貯蔵される木材含有パルプ繊維を含む。この例では、二酸化炭素が貯蔵タンク
に又は上流に加えられ、かくしてＳＣＡＮ−Ｐ３：９３に従って測定すると木材
含有パルプ繊維の白色度損失が滞留時間中３ＩＳＯ％単位未満である。この例で
は、プロセス液における上で規定された有害物質及び／又は金属イオンは本発明
による方法によって除去される。過酸化水素が漂白剤として使用される場合には
、この除去はパルプ懸濁液における残留過酸化物の分解を妨げるか又は少なくと
も遅らせるだろう。もし未処理のままであるなら、上述の有害物質及び／又は金
属イオンはそれ自体従来知られている化学プロセスを通してパルプ繊維の脱色又
は黄変を生じうる。かかる化学プロセスは例えばJournal of Pulp and Paper Sc
ience, p.47-51, Vol. 25, No. 2, 1999年2月に記載されている。
【００３０】 第二の好ましい例では、懸濁物質は被覆組成物を被覆された損紙から生じ、離
解後の損紙は抄紙機にもたされる前に貯蔵時間中損紙タンクに貯蔵される。この
例では、二酸化炭素が貯蔵タンクに又は上流に加えられ、かくしてＳＣＡＮ−Ｐ
３：９３に従って測定すると木材含有パルプ繊維の白色度が滞留時間中少なくと
も１ＩＳＯ％単位だけ、可能なら８ＩＳＯ％単位まで上昇されるように炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ３）の形で溶解されたカルシウム（Ｃａ）イオンが沈降される
。又、この例では、本発明による方法は化学化合物を除去する。化学化合物は除
去されないと貯蔵時間中パルプ繊維の脱色又は黄変を起こしうる。
【００３１】 本発明の代替的な第三の好ましい例では、懸濁物質は水酸化ナトリウム薬液を
含むプロセス液において懸濁されたカオリン粒子を含む。そこでは水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ）はカオリン懸濁液の粘度を制御するために使用される。この例
では、有害物質は少なくとも燐（Ｐ）を含む。燐がカオリンにおける一般的な不
純物質であることは従来から知られている。カオリンは紙被覆組成物における填
料又は顔料として使用されている。もちろん、燐及び他の金属不純物質は被覆さ
れた紙の製造から流れ出る廃水には望ましくない。この代替例では二酸化炭素は
プロセス液、即ち水酸化ナトリウム薬液に加えられ、上述の凝固／凝集／固定プ
ロセスを通したプロセス液から、金属イオンによって形成された金属水酸化物と
ともに燐を除去することができる。その結果は懸濁物質が改良された脱水及びよ
り高い金属含有量を得、一方プロセス液がより低い金属含有量、即ち燐及び他の
金属イオンの両方のより低い含有量を得ることである。
【００３２】 本発明の第四の好ましい例では、懸濁物質は水を含むプロセス液において懸濁
されたリサイクル古紙からのパルプ繊維を含み、懸濁物質がリグニン保護漂白を
受ける。そこでは、有害物質はトナーの如き合成有機物質を少なくとも含み、そ
こでは二酸化炭素は漂白前にプロセス液に加えられ、かくして合成有機物質が懸
濁物質上に固定される。
【００３３】 本発明の第五の好ましい例では、懸濁物質は水酸化ナトリウムの添加で水を含
むプロセス液に懸濁されたメカニカルパルプのパルプ繊維を含み、懸濁物質が過
酸化水素（Ｈ２Ｏ２）でリグニン保護漂白を受け、その後中間貯蔵時間後抄紙機
にもたらされる。そこでは、有害物質は溶解有機物質及び残留過酸化物破壊金属
イオンを少なくとも含んでおり、二酸化炭素が中間貯蔵時間前にプロセス液に加
えられ、かくして水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣ
Ｏ３）に変換され、残留過酸化物破壊金属イオン及び溶解有機物質が懸濁物質に
付着される。この例では、プロセス液はより低い化学酸素要求量（ＣＯＤ）を示
し、それは環境の見地から有利である。なぜならば重炭酸ナトリウムは水酸化ナ
トリウムよりパルプ繊維からの有機化合物の少ない溶解を与えるからである。さ
らに、プロセス液は過酸化水素から生じる残留過酸化物の高い含有量を有し、そ
れは仕上げられた紙シートに高い白色度を与えるだろう。
【００３４】 本発明の第六の好ましい例では、懸濁物質は廃水を含むプロセス液に懸濁され
た活性スラッジを含み、懸濁物質が脱水を受ける。そこでは、有害物質は溶解有
機物質、例えば活性スラッジから生じる生物重合体を少なくとも含んでおり、二
酸化炭素が脱水前にプロセス液に加えられ、かくして溶解有機物質が懸濁物質上
に固定され、脱水が容易になる。
【００３５】 本発明の第七の好ましい例では、懸濁物質は高い一時硬度を有する水を含むプ
ロセス液に懸濁されたパルプ繊維を含み、パルプ繊維が＋４０℃未満のプロセス
液温度で抄紙機において紙シートに成形される。そこでは、有害物質は溶解重炭
酸カルシウム（Ｃａ（ＨＣＯ３）２）を少なくとも含んでおり、二酸化炭素は抄
紙機前のプロセス液に加えられ、かくして溶解重炭酸カルシウムが炭酸カルシウ
ム（ＣａＣＯ３）に変換され、それが懸濁物質上に固定される。
【００３６】 以下において、本発明を二つの実施例によってさらに説明するだろう。
【００３７】実施例１ サーモメカニカル針葉樹材パルプ懸濁液の実験用サンプルをペーパーミル製造
新聞用紙のフルスケール紙料調製部門における過酸化水素漂白工程後にＴＭＰラ
インから抽出した。一つのサンプル（ＣＯ２）を二酸化炭素（ＣＯ２）ガスの添
加で処理し、一方第二のサンプルを参照（ＲＥＦ）として未処理のままにした。
添加された二酸化炭素（ＣＯ２）の量は良好な結果を伴う乾燥パルプ繊維トンあ
たり２〜８ｋｇのＣＯ２で変化された。最良の結果は乾燥パルプ繊維トンあたり
５．１ｋｇのＣＯ２の添加で得られた。ＣＯ２添加の必要性はプロセス液におけ
る水酸化ナトリウムの濃度に部分的に依存する。パルプの白色度％ＩＳＯ及びｐ
Ｈ、液相のＣＯＤ及び残留過酸化物は白色度％ＩＳＯ ＳＣＡＮ−Ｐ３：９３を
使用してｐＨ８に調節して貯蔵時間の関数としてパルプサンプルについて測定さ
れた。結果は以下の表１Ａから明らかである。
【００３８】
【表１】
【００３９】 さらに、パルプ懸濁液（ＲＥＦ及びＣＯ２）の水相における多数の溶解金属の
含有量は適切な技術、例えばＩＣＰの使用で決定された。ｐＨを含む結果は以下
の表１Ｂから明らかである。
【００４０】
【表２】
【００４１】 上の表１Ａ及び１Ｂから明らかなように、二酸化炭素（ＣＯ２）で処理された
Ｈ２Ｏ２漂白ＴＭＰサンプルは未処理のパルプサンプル（ＲＥＦ）と比較して貯
蔵中安定したｐＨ及び小さな白色度減少を示した。
【００４２】 さらに、二酸化炭素の添加はずっと高いかなり安定したレベルで残留過酸化物
レベルを維持し、水相における低いＣＯＤを与えた。また水相における幾つかの
溶解性金属の含有量も減少した。
【００４３】実施例２ 実験用パルプサンプルをペーパーミル製造ＬＷＣ紙のフルスケール紙料調製部
門における被覆損紙戻りラインから抽出した。一つのサンプル（ＣＯ２）を二酸
化炭素ガスの添加で処理し、一方第二のサンプルを参照（ＲＥＦ）として未処理
のままにした。添加された二酸化炭素（ＣＯ２）の量は良好な結果を伴う乾燥パ
ルプ繊維トンあたり２〜８ｋｇのＣＯ２で変化された。最良の結果は乾燥パルプ
繊維トンあたり５．１ｋｇのＣＯ２の添加で得られた。パルプの白色度％ＩＳＯ
、及び液相のｐＨ、ＣＯＤ及び色（Ｐｔ−Ｃｏ）は適切なパルプ試験方法、例え
ば白色度％ＩＳＯ ＳＣＡＮ−Ｐ３：９３を使用してｐＨ８に調節して６０℃及
び５．４％濃度で０〜４時間貯蔵時間後サンプルについて測定された。結果は以
下の表２Ａから明らかである。
【００４４】
【表３】
【００４５】 上の表２Ａの結果から明らかなように、二酸化炭素処理された損紙サンプル（
ＣＯ２）は未処理損紙パルプサンプル（ＲＥＦ）より４時間貯蔵時間後低いｐＨ
及び高い白色度を与えた。さらに、二酸化炭素で処理されたサンプル（ＣＯ２）
の液相は４時間の貯蔵時間後参照サンプル（ＲＥＦ）よりずっと低いＣＯＤ及び
色を有していた。
【００４６】 実施例２においても、パルプ懸濁液（ＲＥＦ及びＣＯ２）の水相における多数
の溶解性金属の含有量は適切な技術、例えばＩＣＰの使用で決定された。ｐＨを
含む結果は以下の表１Ｂから明らかである。
【００４７】
【表４】
【００４８】 上の表２Ｂから明らかなように、被覆損紙の水懸濁液への二酸化炭素の添加は
パルプ濾液におけるほとんどの溶解性金属の含有量の極めて顕著な減少を示した
。
【００４９】 上の表１Ｂ及び２Ｂから明らかなように、二酸化炭素の添加はいずれの例にお
いても水相におけるナトリウム含有量に影響しない。これは本発明による方法が
ナトリウム損失が最小にされるべきケミカル又はセミケミカルパルプ法で適用さ
れるとき重要である。
【００５０】 本発明は上の記載又は実施例に開示されたものに限定されてみなされるべきで
はない。その代わり、その範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ， ＺＷ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有害物質に加えて金属イオン及び懸濁物質を含みかつ第一ｐ
    Ｈを有するプロセス液における有害物質を除去するための方法であって、プロセ
    ス液を第一ｐＨより低い第二ｐＨにもたらすために二酸化炭素がプロセス液に加
    えられる方法において、金属イオンが水酸化物ビルダーを含むこと、及び二酸化
    炭素（ＣＯ２）が第二ｐＨを８〜６．５にさせる量で加えられ、かくして二酸化
    炭素がｐＨ緩衝効果を有する重炭酸塩イオン（ＨＣＯ３ −）を主として形成し、
    金属イオンが金属水酸化物を主として形成し、その後有害物質が金属水酸化物と
    凝固又は凝集し、それらが不活性になるように懸濁物質に付着されることを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項２】 有害物質を付着した懸濁物質がプロセス液から逐次除去され
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 二酸化炭素が第二ｐＨを７〜７．５にさせる量で加えられる
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 有害物質が溶解又は懸濁有機物質または合成有機物質、例え
    ば木材樹脂、ファイバーファイン、生物重合体又はラテックスを含むことを特徴
    とする請求項１，２又は３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 有害物質がＣａ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ａｌ
    ，Ｚｎ，Ｓｉ又はＫから生じる溶解又は懸濁無機物質を含むことを特徴とする請
    求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】 プロセス液が清水、パルプ製造プロセスにおけるプロセス薬
    液、紙製造プロセスにおけるプロセス水、紙被覆組成物の製造のための液、又は
    廃水であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項７】 金属イオンがＡｌ３＋，Ｆｅ３＋，Ｆｅ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃ
    ｕ２＋又はこれらの組合せを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 懸濁物質がセルロース繊維、カオリン粒子又は活性スラッジ
    を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】 金属イオン及び有害物質を固定された懸濁物質が紙製造のた
    めに使用されるか又は熱回収とともに焼却されることを特徴とする請求項１〜８
    のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 ＳＣＡＮ−Ｐ３：９３に従って測定すると懸濁物質の白色
    度が方法によって安定化又は上昇されることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    かに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 懸濁物質が少なくとも一つの漂白工程におけるリグニン保
    護漂白を受けさせ、その後滞留時間中貯蔵タンクにおいて貯蔵される木材含有パ
    ルプ繊維を含む、請求項１−１０のいずれかに記載の方法において、二酸化炭素
    が貯蔵タンクに又は上流に加えられ、かくしてＳＣＡＮ−Ｐ３：９３に従って測
    定すると木材含有パルプ繊維の白色度損失が滞留時間中３ＩＳＯ％単位未満であ
    ることを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 懸濁物質が被覆組成物を被覆された損紙から生じ、離解後
    の前記損紙が抄紙機にもたらされる前に貯蔵時間中損紙タンクに貯蔵される請求
    項１−１０のいずれかに記載の方法において、二酸化炭素が損紙タンクに又は上
    流に加えられ、かくしてＳＣＡＮ−Ｐ３：９３に従って測定すると木材含有パル
    プ繊維の白色度が貯蔵時間中少なくとも１ＩＳＯ％単位上昇されることを特徴と
    する方法。
  13. 【請求項１３】 懸濁物質が水酸化ナトリウム薬液を含むプロセス液におい
    て懸濁されたカオリン粒子を含む請求項１−９のいずれかに記載の方法において
    、有害物質が少なくとも燐（Ｐ）を含んでおり、二酸化炭素がプロセス液に加え
    られ、かくして懸濁物質が改良された脱水及びより高い金属含有量を得、プロセ
    ス液がより低い金属含有量を得ることを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 懸濁物質が水を含むプロセス液において懸濁されたリサイ
    クル古紙からのパルプ繊維を含み、懸濁物質がリグニン保護漂白を受ける請求項
    １−１０のいずれかに記載の方法において、有害物質が合成有機物質を少なくと
    も含んでおり、二酸化炭素が漂白前にプロセス液に加えられ、かくして合成有機
    物質が懸濁物質上に固定されることを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 懸濁物質が水酸化ナトリウムの添加で水を含むプロセス液
    に懸濁されたメカニカルパルプのパルプ繊維を含み、懸濁物質が過酸化水素（Ｈ ２ Ｏ２）でリグニン保護漂白を受け、その後中間貯蔵時間後抄紙機にもたらされ
    る請求項１−１０のいずれかに記載の方法において、有害物質が溶解有機物質及
    び残留過酸化物破壊金属イオンを少なくとも含んでおり、二酸化炭素が中間貯蔵
    時間前にプロセス液に加えられ、かくして水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が重炭
    酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）に変換され、残留過酸化物破壊金属イオン及び溶
    解有機物質が懸濁物質上に固定されることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 懸濁物質が廃水を含むプロセス液に懸濁された活性スラッ
    ジを含み、懸濁物質が脱水を受ける請求項１−９のいずれかに記載の方法におい
    て、有害物質が溶解有機物質、例えば活性スラッジから生じる生物重合体を少な
    くとも含んでおり、二酸化炭素が脱水前にプロセス液に加えられ、かくして溶解
    有機物質が懸濁物質上に固定され、脱水が容易になることを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】 懸濁物質が高い一時硬度を有する水を含むプロセス液に懸
    濁されたパルプ繊維を含み、パルプ繊維が＋４０℃未満のプロセス液温度で抄紙
    機において紙シートに成形される請求項１−１０のいずれかに記載の方法におい
    て、有害物質が溶解重炭酸カルシウムを少なくとも含んでおり、二酸化炭素（Ｃ
    Ｏ２）が抄紙機前のプロセス液に加えられ、かくして溶解重炭酸カルシウム（Ｃ
    ａ（ＨＣＯ３）２）が炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）に変換され、それが懸濁物
    質上に固定されることを特徴とする方法。
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