JP2883203B2 - 木材樹脂を含む処理水または廃水を精製するための方法 - Google Patents
木材樹脂を含む処理水または廃水を精製するための方法Info
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- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、凝集剤として高分子量のポリエチレンオキ
シドおよび水溶性の非イオン性セルロースエーテルを添
加することによって、木材樹脂を含む処理水または廃水
を精製するための方法に関する。
シドおよび水溶性の非イオン性セルロースエーテルを添
加することによって、木材樹脂を含む処理水または廃水
を精製するための方法に関する。
パルプを製造する際、パルプを洗浄する工程で樹脂、
ヘミセルロース、リグニンおよび微粉といった、数々の
望ましくない物質や精製物を含む処理水および廃水が発
生する。このような処理水や廃水は、とりわけパイプの
退色や放出した場合、受水側で高い酸素消費量の原因と
なる。したがって、これらの物質や生成物の含有量をで
きる限り減らすことができるようにすることが明らかに
必要である。
ヘミセルロース、リグニンおよび微粉といった、数々の
望ましくない物質や精製物を含む処理水および廃水が発
生する。このような処理水や廃水は、とりわけパイプの
退色や放出した場合、受水側で高い酸素消費量の原因と
なる。したがって、これらの物質や生成物の含有量をで
きる限り減らすことができるようにすることが明らかに
必要である。
パルプ産業が排出する廃水に対し高分子量のポリエチ
レンオキシドやフェノールホルムアルデヒド樹脂を添加
するやり方が、たとえばカナダ特許第1,004,782号から
一般に知られており、この方法はこのような望ましくな
い生成物を凝集によって取除くという方法に着眼したも
のである。同様の方法がスウェーデン特許公報第454,50
7号からも知られ、同公報によれば高分子量のポリエチ
レンオキシドとフェノールホルムアルデヒド樹脂に加え
て、カチオン性デンプンまたはセルロース誘導体を添加
している。
レンオキシドやフェノールホルムアルデヒド樹脂を添加
するやり方が、たとえばカナダ特許第1,004,782号から
一般に知られており、この方法はこのような望ましくな
い生成物を凝集によって取除くという方法に着眼したも
のである。同様の方法がスウェーデン特許公報第454,50
7号からも知られ、同公報によれば高分子量のポリエチ
レンオキシドとフェノールホルムアルデヒド樹脂に加え
て、カチオン性デンプンまたはセルロース誘導体を添加
している。
しかしながら、高分子量ポリエチレンオキシドを高濃
度で使用しなければ、木材樹脂を含む処理水や廃水を効
果的に精製することは難しいことがわかった。その製造
が難しいために大変高価である高分子量ポリエチレンオ
キシドの量を抑えて、樹脂を多く含む処理水や廃水の精
製の程度をさらに改善することが望まれている。
度で使用しなければ、木材樹脂を含む処理水や廃水を効
果的に精製することは難しいことがわかった。その製造
が難しいために大変高価である高分子量ポリエチレンオ
キシドの量を抑えて、樹脂を多く含む処理水や廃水の精
製の程度をさらに改善することが望まれている。
さて、好ましくは凝集温度が35℃から80℃である、水
溶性の非イオン性セルロースエーテルと、高分子量ポリ
エチレンオキシドとを凝集剤として添加することによっ
て、パルプ産業が排出する木材樹脂を含む処理水や廃水
を驚くほど効果的に精製できることが今回見出された。
処理水や廃水における木材樹脂の含有量は広い範囲で変
化し得る。水１リットル当り0.1gといった低い含有量に
おいても、かなりの効果が得られるが、SE8403587−２
に記載される方法で測定すると、この含有量は一般に少
なくとも0.4g/lに相当する。通常、この含有量は50g/l
を超えることはない。メカニカルパルプを製造する際に
生じる処理水や廃水に関しては、樹脂の含有量は好まし
くは0.7〜2g/lであるが、亜硫酸パルプ等のケミカルパ
ルプの製造から生じる処理水または廃水の樹脂含有量は
好ましくは10〜20g/lである。添加する高分子ポリエチ
レンオキシドと非イオン性セルロースエーテルの量は、
望ましくない物質や生成物の量やタイプに適当に合せる
必要がある。一般に、高分子量ポリエチレンオキシドの
量は少なくとも水１リットル当り1mgであり、好ましく
は２〜20mg/lであり、かつ非イオン性セルロースエーテ
ルの量は一般に水１リットル当り少なくとも3mgで、好
ましくは５〜30mg/lである。高分子ポリエチレンオキシ
ドの、非イオン性セルロースエーテルに対する重量比は
一般に2:1〜1:5であって、好ましくは1:1〜1:4である。
溶性の非イオン性セルロースエーテルと、高分子量ポリ
エチレンオキシドとを凝集剤として添加することによっ
て、パルプ産業が排出する木材樹脂を含む処理水や廃水
を驚くほど効果的に精製できることが今回見出された。
処理水や廃水における木材樹脂の含有量は広い範囲で変
化し得る。水１リットル当り0.1gといった低い含有量に
おいても、かなりの効果が得られるが、SE8403587−２
に記載される方法で測定すると、この含有量は一般に少
なくとも0.4g/lに相当する。通常、この含有量は50g/l
を超えることはない。メカニカルパルプを製造する際に
生じる処理水や廃水に関しては、樹脂の含有量は好まし
くは0.7〜2g/lであるが、亜硫酸パルプ等のケミカルパ
ルプの製造から生じる処理水または廃水の樹脂含有量は
好ましくは10〜20g/lである。添加する高分子ポリエチ
レンオキシドと非イオン性セルロースエーテルの量は、
望ましくない物質や生成物の量やタイプに適当に合せる
必要がある。一般に、高分子量ポリエチレンオキシドの
量は少なくとも水１リットル当り1mgであり、好ましく
は２〜20mg/lであり、かつ非イオン性セルロースエーテ
ルの量は一般に水１リットル当り少なくとも3mgで、好
ましくは５〜30mg/lである。高分子ポリエチレンオキシ
ドの、非イオン性セルロースエーテルに対する重量比は
一般に2:1〜1:5であって、好ましくは1:1〜1:4である。
本発明に従う方法によれば、良好な精製を行なうこと
ができ、特に処理水や廃水にたとえば10g/lを超えるか
なり多量の木材樹脂が含まれている場合には特に良好な
精製を行なえる。水中の固体、たとえば微細形状のもの
はこの方法を妨害しない。処理対象の処理水または廃水
は、そのpHが１〜９の範囲内にあり、好ましくは亜硫酸
パルプや硫酸パルプといったケミカルパルプの場合には
５〜６であり、CTMPおよびTMP等のメカニカルパルプの
場合には７〜９のpHであることが望ましい。この精製工
程において処理水や廃水が室温を超える温度、好ましく
は35℃〜70℃の範囲の温度である場合には、精製の結果
はより向上される。
ができ、特に処理水や廃水にたとえば10g/lを超えるか
なり多量の木材樹脂が含まれている場合には特に良好な
精製を行なえる。水中の固体、たとえば微細形状のもの
はこの方法を妨害しない。処理対象の処理水または廃水
は、そのpHが１〜９の範囲内にあり、好ましくは亜硫酸
パルプや硫酸パルプといったケミカルパルプの場合には
５〜６であり、CTMPおよびTMP等のメカニカルパルプの
場合には７〜９のpHであることが望ましい。この精製工
程において処理水や廃水が室温を超える温度、好ましく
は35℃〜70℃の範囲の温度である場合には、精製の結果
はより向上される。
本発明に従う方法での使用に適した高分子量ポリエチ
レンオキシドは、その分子量が500,000を超えているこ
とが望ましく、最も好ましくは2,000,000を超えるもの
である。臨界的な上限は見出されていないが、約6,000,
000の分子量を有するポリエチレンオキシドを使用した
場合に良好な結果が得られている。本質的に、これより
高い分子量は、その製造の際に起こる鎖の短縮（chain
−shortening）のため得ることが難しいことがわかって
いる。本発明に従うポリエチレンオキシドは主にオキシ
エチレン基から構成されるが、たとえばオキシプロピレ
ン等の他の基を少量含んでいてもよい。オキシエチレン
以外の基の量は、そのポリエチレンオキシドの水溶性を
そこなわないような量にすべきである。
レンオキシドは、その分子量が500,000を超えているこ
とが望ましく、最も好ましくは2,000,000を超えるもの
である。臨界的な上限は見出されていないが、約6,000,
000の分子量を有するポリエチレンオキシドを使用した
場合に良好な結果が得られている。本質的に、これより
高い分子量は、その製造の際に起こる鎖の短縮（chain
−shortening）のため得ることが難しいことがわかって
いる。本発明に従うポリエチレンオキシドは主にオキシ
エチレン基から構成されるが、たとえばオキシプロピレ
ン等の他の基を少量含んでいてもよい。オキシエチレン
以外の基の量は、そのポリエチレンオキシドの水溶性を
そこなわないような量にすべきである。
20℃において水１リットルに対し少なくとも１グラム
溶解する、水溶性の非イオン性セルロースエーテルは、
好ましくは１％水溶液において35℃〜80℃の濁り点を有
する。このようなセルロースエーテルは、メチル、エチ
ル、プロピルおよびブチル基等のアルキル基ならびにヒ
ドロキシエチル、ヒドロキシプロピルおよびヒドロキシ
ブチル基等のヒドロキシアルキル基を含んでもよい。特
に好ましいセルロースエーテルは、エチルヒドロキシエ
チルセルロース、プロピルヒドロキシエチルセルロー
ス、メチルヒドロキシエチルセルロース、およびメチル
エチルヒドロキシエチルセルロース等のアルキルヒドロ
キシアルキルセルロースである。他に適当なセルロース
エーテルとしては、メチルセルロース、およびヒドロキ
シエチルヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチルヒドロ
キシブチル、ヒドロキシプロピルヒドロキシブチル等の
１種類を超えるヒドロキシアルキル基を有するセルロー
スエーテル、ならびにメチルおよびエチル基を含むこれ
らの等価物がある。
溶解する、水溶性の非イオン性セルロースエーテルは、
好ましくは１％水溶液において35℃〜80℃の濁り点を有
する。このようなセルロースエーテルは、メチル、エチ
ル、プロピルおよびブチル基等のアルキル基ならびにヒ
ドロキシエチル、ヒドロキシプロピルおよびヒドロキシ
ブチル基等のヒドロキシアルキル基を含んでもよい。特
に好ましいセルロースエーテルは、エチルヒドロキシエ
チルセルロース、プロピルヒドロキシエチルセルロー
ス、メチルヒドロキシエチルセルロース、およびメチル
エチルヒドロキシエチルセルロース等のアルキルヒドロ
キシアルキルセルロースである。他に適当なセルロース
エーテルとしては、メチルセルロース、およびヒドロキ
シエチルヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチルヒドロ
キシブチル、ヒドロキシプロピルヒドロキシブチル等の
１種類を超えるヒドロキシアルキル基を有するセルロー
スエーテル、ならびにメチルおよびエチル基を含むこれ
らの等価物がある。
本発明の適用に際し、高分子ポリエチレンオキシドと
非イオン性セルロースエーテルとを適当に水で溶解させ
て、溶解した形で処理水または廃水に添加する。このよ
うな添加は連続的にまたはバッチ形態で行なうことがで
きる。同時に添加を行なった場合にも良い結果が得られ
るが、まず最初に非イオン性セルロースエーテルを加え
て、その後高分子量ポリエチレンオキシドを加える方が
好ましい。添加の時間差については技術装備の設計に依
存するが、一般には４秒〜20秒である。必要であれば、
セルロースエーテルと高分子量ポリエチレンオキシドと
を１ヵ所より多い場所で添加することができる。さら
に、この２つの凝集用化学物質を確実に適宜混合する必
要がある。
非イオン性セルロースエーテルとを適当に水で溶解させ
て、溶解した形で処理水または廃水に添加する。このよ
うな添加は連続的にまたはバッチ形態で行なうことがで
きる。同時に添加を行なった場合にも良い結果が得られ
るが、まず最初に非イオン性セルロースエーテルを加え
て、その後高分子量ポリエチレンオキシドを加える方が
好ましい。添加の時間差については技術装備の設計に依
存するが、一般には４秒〜20秒である。必要であれば、
セルロースエーテルと高分子量ポリエチレンオキシドと
を１ヵ所より多い場所で添加することができる。さら
に、この２つの凝集用化学物質を確実に適宜混合する必
要がある。
凝集した樹脂を含む生成物の分離についてはたとえば
フロス浮選法またはマイクロ浮選法といった空気による
浮選を行ない、小さな空気の泡で、凝集した物質を表面
まで上昇させる。結果として生じるフロスを従来のやり
方で取除く。沈降や濾過によって処理水または廃水から
のフロックを取除くことも可能である。
フロス浮選法またはマイクロ浮選法といった空気による
浮選を行ない、小さな空気の泡で、凝集した物質を表面
まで上昇させる。結果として生じるフロスを従来のやり
方で取除く。沈降や濾過によって処理水または廃水から
のフロックを取除くことも可能である。
以下の例により本発明についてさらに説明することに
する。
する。
例１ 亜硫酸パルプから生じ処理水１リットル当り15gの木
材樹脂を含む処理水（pH5.0、温度70℃）に対し、激し
い撹拌を行なって、以下の表に従う凝集剤としてのセル
ロースエーテルおよび／または高分子量ポリエチレンオ
キシドを加えた。このセルロースエーテルと高分子量ポ
リエチレンオキシドとを凝集剤として使用した場合、ポ
リエチレンオキシドはセルロースエーテルより10秒ほど
後に添加した。セルロースエーテルおよび／またはポリ
エチレンオキシドを添加した後は、撹拌は緩やかにのみ
行ない、その後この混合物を５分間放置して凝集物質を
沈殿させた。サンプルを上澄液から抽出して濁度計を用
いて濁度を分析した。濁度が低ければコロイド状および
粒子状の物質が良好に低減されていることを意味する。
以下のような結果が得られた。
材樹脂を含む処理水（pH5.0、温度70℃）に対し、激し
い撹拌を行なって、以下の表に従う凝集剤としてのセル
ロースエーテルおよび／または高分子量ポリエチレンオ
キシドを加えた。このセルロースエーテルと高分子量ポ
リエチレンオキシドとを凝集剤として使用した場合、ポ
リエチレンオキシドはセルロースエーテルより10秒ほど
後に添加した。セルロースエーテルおよび／またはポリ
エチレンオキシドを添加した後は、撹拌は緩やかにのみ
行ない、その後この混合物を５分間放置して凝集物質を
沈殿させた。サンプルを上澄液から抽出して濁度計を用
いて濁度を分析した。濁度が低ければコロイド状および
粒子状の物質が良好に低減されていることを意味する。
以下のような結果が得られた。
１）Ａ＝低粘度エチルヒドロキシエチルセルロース、濁
り点約69℃、粘度約1000cP（１％溶液、温度20℃） ２）Ｂ＝メチルヒドロキシエチルセルロース、濁り点約
70℃ これらの結果により、本発明に従う凝集剤を使用した
場合には添加する高分子量ポリエチレンオキシドの含有
量が低くてもコロイド状および粒子状の物質をかなり高
水準で低減できることがわかる。
り点約69℃、粘度約1000cP（１％溶液、温度20℃） ２）Ｂ＝メチルヒドロキシエチルセルロース、濁り点約
70℃ これらの結果により、本発明に従う凝集剤を使用した
場合には添加する高分子量ポリエチレンオキシドの含有
量が低くてもコロイド状および粒子状の物質をかなり高
水準で低減できることがわかる。
例２ 例１と同じ工程を行なったが、使用した水が35℃でpH
7.2の、漂白CTMPパルプの製造の際に生じた廃水であっ
た点が異なる。懸濁物の量、TSS−GF/Aは、ワットマン
（Whatman）濾紙GF/Aで廃水を濾過することにより870mg
/lと測定された。木材樹脂の量は0.9g/lであった。沈降
を行なった後、サンプルを上澄から抽出して、TSS−GF/
Aによる懸濁物について分析した。以下の結果が得られ
た。
7.2の、漂白CTMPパルプの製造の際に生じた廃水であっ
た点が異なる。懸濁物の量、TSS−GF/Aは、ワットマン
（Whatman）濾紙GF/Aで廃水を濾過することにより870mg
/lと測定された。木材樹脂の量は0.9g/lであった。沈降
を行なった後、サンプルを上澄から抽出して、TSS−GF/
Aによる懸濁物について分析した。以下の結果が得られ
た。
この結果から、本発明に従う凝集剤の組合せによって
驚くほど良好な精製が行なわれることがわかる。
驚くほど良好な精製が行なわれることがわかる。
例３ 例１と同じ工程を行なったが、木材樹脂の含有量が17
g/lで、亜硫酸パルプを製造した際に生じた処理水を精
製した点が異なる。この処理水のpHは5.6、温度は60℃
で、濁度＞1000NTUであった。以下のような結果が得ら
れた。
g/lで、亜硫酸パルプを製造した際に生じた処理水を精
製した点が異なる。この処理水のpHは5.6、温度は60℃
で、濁度＞1000NTUであった。以下のような結果が得ら
れた。
１）Ｃ＝高粘度エチルヒドロキシエチルセルロース、濁
り点約69℃、粘度5000cP（１％溶液、20℃） この結果から、セルロースエーテルと高分子量のポリ
エチレンオキシドの双方を使用することによって、高分
子量のポリエチレンオキシドの量を比較的抑えて、良好
な精製を行なうことができることがわかる。
り点約69℃、粘度5000cP（１％溶液、20℃） この結果から、セルロースエーテルと高分子量のポリ
エチレンオキシドの双方を使用することによって、高分
子量のポリエチレンオキシドの量を比較的抑えて、良好
な精製を行なうことができることがわかる。
例４ カバ材のパルプを製造する際に生じたpH11.2で樹脂含
有量が490mg/lの処理水に硫酸を添加してそのpHを7.8に
した。その後精製工程を例１に従い70℃で行ない、例３
によるエチルヒドロキシエチルセルロースＣおよび／ま
たは例３によるポリエチレンオキシドを凝集剤として添
加した。精製を行なった後、SE8403587−２に開示され
る方法によって濁度を測定しかつ樹脂含有量を測定し
た。以下のような結果が得られた。
有量が490mg/lの処理水に硫酸を添加してそのpHを7.8に
した。その後精製工程を例１に従い70℃で行ない、例３
によるエチルヒドロキシエチルセルロースＣおよび／ま
たは例３によるポリエチレンオキシドを凝集剤として添
加した。精製を行なった後、SE8403587−２に開示され
る方法によって濁度を測定しかつ樹脂含有量を測定し
た。以下のような結果が得られた。
この結果から、本発明に従う凝集剤の組合せによって
非常にはっきりした相乗効果が得られることがわかる。
非常にはっきりした相乗効果が得られることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーランソン，ゲルト・グンナル・マグ ナス スウェーデン、エス―463 94 リリ ア・エデット、ブリクスレッド、10 (56)参考文献 特開 平１−183599（ＪＰ，Ａ) 米国特許5104551（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D21C 11/00
Claims (8)
- 【請求項１】高分子量ポリエチレンオキシドを凝集剤と
して添加することによって木材樹脂を含む処理水または
廃水を精製するための方法であって、前記ポリエチレン
オキシドに加えて、水溶性の非イオン性セルロースエー
テルをさらに添加することを特徴とする、方法。 - 【請求項２】前記セルロースエーテルの濁り点が35℃〜
80℃である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記セルロースエーテルがアルキルヒドロ
キシアルキルセルロースである、請求項１または２に記
載の方法。 - 【請求項４】前記セルロースエーテルがアルキルセルロ
ースである、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項５】処理水または廃水の木材樹脂の含有量が少
なくとも0.4g/lである、請求項１〜４のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項６】木材樹脂の含有量が10〜20g/lである、請
求項５に記載の方法。 - 【請求項７】前記高分子量ポリエチレンオキシドが、２
〜20mg/lの範囲の量で添加されかつ前記非イオン性セル
ロースエーテルが５〜30mg/lの範囲の量で添加される、
請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】前記処理水および廃水の温度が室温を超
え、好ましくは35℃〜60℃の範囲にある、請求項１〜７
のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9201398A SE500783C2 (sv) | 1992-05-05 | 1992-05-05 | Sätt att rena vedhartsinnehållande process- eller avloppsvatten |
| SE9201398-6 | 1992-05-05 | ||
| PCT/SE1993/000373 WO1993022243A1 (en) | 1992-05-05 | 1993-04-28 | Method for purifying process water or wastewater containing wood resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07506154A JPH07506154A (ja) | 1995-07-06 |
| JP2883203B2 true JP2883203B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=20386137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5519181A Expired - Lifetime JP2883203B2 (ja) | 1992-05-05 | 1993-04-28 | 木材樹脂を含む処理水または廃水を精製するための方法 |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5354479A (ja) |
| EP (1) | EP0639158B1 (ja) |
| JP (1) | JP2883203B2 (ja) |
| KR (1) | KR0163615B1 (ja) |
| AT (1) | ATE139753T1 (ja) |
| AU (1) | AU662979B2 (ja) |
| BR (1) | BR9306319A (ja) |
| CA (1) | CA2095180A1 (ja) |
| DE (1) | DE69303370T2 (ja) |
| ES (1) | ES2089817T3 (ja) |
| FI (1) | FI106852B (ja) |
| NO (1) | NO306394B1 (ja) |
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