JP2701637B2 - 製紙工場の塗工紙製造工程の塗工カラー排水の処理方法 - Google Patents

製紙工場の塗工紙製造工程の塗工カラー排水の処理方法

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JP2701637B2 JP3358279A JP35827991A JP2701637B2 JP 2701637 B2 JP2701637 B2 JP 2701637B2 JP 3358279 A JP3358279 A JP 3358279A JP 35827991 A JP35827991 A JP 35827991A JP 2701637 B2 JP2701637 B2 JP 2701637B2
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は製紙工場の塗工紙製造工
程の塗工カラー排水の処理方法に関し、更に詳しくは
工紙製造工程における鉱物性無機顔料又は有機顔料とス
チレン・ブタジエン共重合体ラテックス等の疎水性高分
子化合物の分散物又は他の水溶性高分子化合物等のバイ
ンダー並びに顔料分散剤を含有する塗工カラーの使用に
かゝる排水の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】製紙工場の塗工紙製造工程において洋紙
を支持体として、その支持体の片面または両面に前記の
塗工カラーを塗工した塗工紙は特に印刷適性に優れてい
るため、近年生産量が増加し、また用途も多岐にわたり
品種も増加している。
【0003】塗工カラーの使用にかゝる排水(以下、塗
工カラー排水という。)の主たる発生源は各種塗工紙用
に調製した塗工カラーの残液、塗工カラーの貯槽、配管
内を掃除した時に発生する排液、エアーナイフコータ
ー、ロールコーター、ブレードコーター、又はゲートロ
ールコーター等の塗工機、その周辺機器等の塗工紙工程
に関与する機器から発生する排水であるが、近年の生産
量拡大に対応した塗工紙製造設備の大型化及び塗工紙品
種の増加に伴う塗工カラーの品種変更頻度の増加によっ
て塗工カラー排水量が極めて増加しているのが実状であ
る。
【0004】塗工カラーは、更に詳細にはカオリン、炭
酸カルシウム、クレー、水酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、サチンホワイト、又はその他の無機顔料、或いは有
機顔料に合成ゴムラテックス、デンプン、カゼイン、ポ
リビニルアルコール等のバインダーを混合し、更に顔料
分散剤及び必要に応じて潤滑剤、耐水化剤、消泡剤など
が一般的に配合された組成を有している。これ等成分の
うち炭酸カルシウム、クレー等の顔料成分は、排水の懸
濁固形分(SS)となるばかりでなく、排水を白濁させ
るという問題を有している。また、デンプン、合成ゴム
ラテックス、ポリビニルアルコール等のバインダーは化
学的酸素要求量(COD)、生物化学的酸素消費量(B
OD)の発生源となるという問題を有している。
【0005】塗工紙製造工程における塗工カラーの使用
にかゝる排水は前記組成に基づいて、そのまゝ放流する
ことは環境汚染対策上許されず、さらに顔料分散剤がそ
のまま汚泥沈降槽(主にクラリファイヤー)に混入する
と充分に汚泥が沈降せず、又河川へ放流する汚泥沈降槽
の上澄液(以下、上澄水ということがある。)の懸濁固
形分(SS)濃度が上昇する可能性も有している。
【0006】紙パルプ排水の処理法については、数多く
の方法が提案されてきているが、塗工カラー排水の処理
法については海水と水酸化カルシウムを用いた方法(特
開昭48−11861号公報)、ノーカーボン紙の塗工
カラーの一種で、アニオン性物質を含有したカプセル塗
料排水にカチオン性物質及びパルプ状繊維を添加してフ
ロックを形成させてろ過脱水し、カプセル塗料排水中の
SS減少を図る方法(特開昭56−2884号公報)が
提案されているに過ぎない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記現状からみて、
紙工場の塗工紙製造工程における塗工カラー排水は、塗
工紙の種類によって、組成も異なること、又濃度、排水
量等も一定しておらず、効率的に処理することが難かし
いという本質的な問題がある。本発明の目的は製紙工場
の塗工紙製造工程の塗工カラー排水を、その発生源及び
量による影響により左右されず、効率的に処理できる方
法を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の製紙工場の塗工紙製造工程の塗工カラー排水の処理
方法は塗工紙製造工程からの塗工カラー排水に硫酸塩パ
ルプの塩素漂白段を含む漂白における塩素化処理後の排
水を混合し、pHを1.8〜4.5として生成する凝集
物を分離し、次に上澄液を生物処理することを特徴とす
る。
【0009】本発明の塗工カラー排水の処理方法は排水
中の懸濁物の凝集処理及び生物処理との組合せより成
り、特に凝集処理において、必要な因子としてpHが挙
げられ、そのpHは1.8〜4.5、好ましくは2.0
〜4.0であるという知見に基づくものである。又pH
の調整に硫酸塩パルプの塩素漂白段を含む漂白における
塩素化処理後の排水(塩素段の排水)がそのまゝ適用で
きるという知見に基づくものである。ところで硫酸塩
(クラフト法)パルプの塩素漂白段を含む漂白における
塩素段の排水はpH1.6〜2.0、COD300〜1
200ppmで、通常、他のアルカリ性排水と混合され
てpH調整後、生物処理(主に活性汚泥処理)し排水さ
れるものであり、従来は雑排水として処理されて来た。
【0010】本発明によれば、硫酸塩パルプの塩素漂白
段を含む漂白における塩素化処理の排水と塗工カラー
排水(pH7.5〜9.0)を混合し、pH1.8〜
4.5に調整することにより懸濁分散している塗工カラ
ーに起因する顔料、バインダー並びに塩素化処理後の排
水に起因する懸濁物を主体とする凝集物が生成する。こ
の際pH1.8未満では多量の塩素化処理後の排水が必
要となり、凝集物濃度が極度に低下するため分離が困難
となり、pH4.5を越える場合は凝集しきらず上澄液
に懸濁物が残ることとなる。又、塗工カラー排水中の顔
料分散剤は前記pH領域に一旦下げられると分散能が極
度に低下し、排水処理設備における汚泥沈降槽での沈降
を阻害することもなくなり河川へ放流する排水中の懸濁
固形分(SS)濃度は低位で安定することとなる。
【0011】なお硫酸塩パルプの塩素漂白段を含む漂白
における塩素化処理後の排水の代りに他の次亜塩素酸ソ
ーダ処理後の排水(pH8〜9)、過酸化水素処理後の
排水(pH9〜10)及び水酸化ナトリウム処理後の排
水(pH7.5〜10)をそれぞれ塗工カラー排水に混
合したが、凝集物の生成は充分でなく、本発明には適用
できない。二酸化塩素処理後の排水(pH4〜5)を塗
工カラー排水に混合し使用する場合には混合後のpHが
二酸化塩素処理後の排水pHの変動によって4.1〜
5.1まで変動し、それにつれて塗工カラー排水の凝集
物生成量が大巾に変動するため、排水処理負荷もそれに
つれて大巾に変動するので実用的ではない。
【0012】凝集懸濁排水は沈降槽で上澄水と沈降物
(スラッジ)に分離し、上澄水は活性汚泥処理等の生物
処理することにより、デンプン等のCOD、BOD成分
が効果的に除去処理される。生物処理法としては周知の
活性汚泥処理、生物膜ろ過処理等の方法が適用できる。
【0013】以下に図1に示す本発明のフローシートに
基づいて、本発明を詳しく説明する。塗工紙製造工程の
塗工カラー排水1は硫酸塩パルプの塩素漂白段を含む
白における塩素化処理後の排水(以下、塩素化処理排水
という。)2と混合槽3で混合し、pH1.8〜4.5
好ましくは2.0〜4.0に調整する。pHが調整され
た混合液4は沈降槽5で上澄水6と凝集物(スラッジ)
12に分離される。スラッジは、他の排水スラッジと同
様、脱水、燃焼等の処理が可能である。上澄水6はpH
調整槽7で生物処理に適した中性pHにするため水酸化
カルシウム、苛性ソーダ、あるいはアルカリ性排水等の
pH調整剤8で調整後、生物処理工程9に送られる。こ
こで、凝集処理の困難なデンプン、ポリビニルアルコー
ル等のCOD、BOD成分が効率的に除去された処理水
10を得ることができる。生物処理工程9からのスラッ
ジ分11は凝集物(スラッジ)12と同様に処理する。
【0014】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれにより限定されるものではな
い。また本実施例での凝集処理、生物処理は下記の方法
で実施した。SS、COD、BOD等の測定はJIS
K−0102の測定法に準拠して行った。
【0015】凝集処理法 ジャーテスターを用いて、500ml容量ビーカーに所
定量の塗工カラー排水及び塩素化処理排水を入れ50r
pmで3分間攪拌後30分間静置し、上澄水のCODを
測定し、また外観を観察した。
【0016】生物処理法 2リットル容量のばっ気槽を有するテスト用活性汚泥テ
スト設備を用いて、予じめ製紙排水処理に使用している
活性汚泥設備からの汚泥を入れ、各々のテスト排水を1
2リットル/日の流量で10日間流し続けた時の最終回
処理水のCOD、BODを測定した。供試液のpHは予
じめ7.0〜7.5に調整した。供試液には栄養源とし
てBODに対し5重量%のNを尿素で1重量%のPを燐
酸で添加した。空気はエアーポンプで約1リットル/分
で供給した。
【0017】実施例1硫酸塩(クラフト法)パルプの塩素漂白段を含む漂白を
実施する製紙工場において、塗工紙製造工程の 塗工カラ
ー排水としてpH8.3、SS分13680ppm、C
OD11500ppm、BOD2410ppmの排水を
分取して使用し、また漂白工程の塩素化処理排水として
pH1.8、SS分33ppm、COD409ppm、
BOD335ppmの排水を分取して使用し、塗工カラ
ー排水:塩素化処理排水=1:10の比率でジャーテス
ターで混合した。混合排水のpHは2.05であり、凝
集していることがはっきり確認され、上澄水は塩素化処
理排水と同様の淡黄色であり、CODは440ppmで
あった。この条件の排水を別途多量に調整し、活性汚泥
処理テストを行った。最終処理水のCODは203pp
m、BODは31ppmであり、凝集処理、活性汚泥処
理でのCOD、BOD除去率は85.7%、94.0%
と高効率で除去できた。結果を表1に示す。
【0018】実施例2 塗工カラー排水:塩素化処理排水=1:7の比率の排水
を用いた場合であり、その他の条件は実施例1と同じで
ある。結果を表1に示す。
【0019】実施例3 塗工カラー排水:塩素化処理排水=1:5の比率の排水
を用いた場合であり、その他の条件は実施例1と同じで
ある。結果を表1に示す。
【0020】実施例4 塗工カラー排水:塩素化処理排水=1:4の比率で混合
した排水を用いた場合である。混合排水のpHは3.7
5であった。その他の条件は実施例1と全く同一であ
る。結果を表1に示す。
【0021】比較例1 塗工カラー排水:塩素化処理排水=2:3の比率で混合
した排水を用いた場合である。その他の条件は実施例1
に同じ。結果を表1に示すが、凝集は認められず上澄液
は乳白色に白濁していた。活性汚泥処理は実施しなかっ
た。
【0022】比較例2 塗工カラー排水:塩素化処理排水=3:2の比率で混合
した排水を用いた場合である。その他の条件は比較例2
に同じ。結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】表1の実施例及び比較例に示すとおり本
発明はpH4.5以下で、塗工カラー排水に硫酸塩パル
プ漂白工程の塩素化処理排水を混合し、塗工カラー排水
中の顔料等を凝集させ、静置沈降させた上澄水を生物処
理することにより、COD、BOD成分を効率的に処理
できるという効果を有する。又硫酸バンド等の排水処理
用の薬品を使用する必要もなく、パルプ工場にとっては
排水処理費が低減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】塗工カラー排水の処理法のフローシートであ
る。
【符号の説明】 1 塗工カラー排水 2 塩素化処理排水 3 混合槽 4 混合液 5 沈降槽 6 上澄水 7 pH調整槽 8 pH調整剤 9 生物処理 10 処理水 11 スラッジ分 12 凝集物

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製紙工場の塗工紙製造工程の塗工カラー
    排水に硫酸塩パルプの塩素漂白段を含む漂白における塩
    素化処理後の排水を混合し、pHを1.8〜4.5とし
    て生成する凝集物を分離し、次に上澄液を生物処理する
    ことを特徴とする製紙工場の塗工紙製造工程の塗工カラ
    ー排水の処理方法。
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