JPH08500645A - プロセス水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 リグノセルロースを含む素材のパルプの漂白に関連する、金属イオンを含むプロセス水の処理において、プロセス水を７を超えるｐＨ及び５０〜１２０℃の温度でパルプと接触させ、これによりプロセスから金属イオン含有量を完全にまたは部分的に除去する。

Description

【発明の詳細な説明】プロセス水処理方法 本発明は、リグノセルロース含有素材のパルプの漂白に関連して、金属イオン を含有するプロセス水を処理する方法に関する。 ＢＯＤ、ＣＯＤ、塗料などの様々な排出物の環境への影響を最小限に抑えるた めに、漂白プラントの廃水システムを閉鎖することによる排出物の抑制に強い関 心が寄せられている。これは、廃水を排出せずにプロセスに再循環すべきである ことを意味する。しかし、廃水システムを閉鎖すると、その結果、同システム内 のマンガン、銅、鉄などの金属イオンの含有量が、ヒドロペルオキシド及びオゾ ンによる漂白の際に問題を起こすレベルにまで増加する。 金属イオンは木質素材を通ってシステムに入るので、プロセスの観点から望ま しいと思われる程度に金属イオンの流入を排除することはできない。しかし、パ ルプ中のこれらの金属イオンの含有量は非常に低いので、局部的作業環境におい ても受容器においても何らの環境問題もひき起こさない。 将来は、製紙パルプの漂白は、主としてヒドロペルオキシド 漂白とオゾン漂白に基づくものになろう。高いＩＳＯ白色度を達成するために、 この種の漂白では、未漂白パルプとプロセス水が一定の金属イオンを全くまたは 実質上含まないことが必要とされる。これは、そうでなければ、投入されたヒド ロペルオキシドの水と酸素への、及び投入されたオゾンの酸素へのかなりの分解 が起り、同時漂白効果が全くないからである。 漂白の前に金属イオンを除去するために、パルプを化学薬品、たとえば酸や、 望ましくない金属イオンと選択的に結合するＥＤＴＡやＤＴＰＡなどの錯体形成 剤で処理して、漂白前に金属イオンを洗い流すことができるようにしなければな らない。プロセス上の理由で、結果として生じる洗浄水をシステムから除去する 必要があり、また同時に環境上の理由で、洗浄水を放出しないことが必要である 。 本発明は、上記の問題に対する解決法を提供するものである。すなわち本発明 の目的は、金属に富むプロセス水から金属イオンを除去し、これによってプロセ ス水の再使用を可能にし、環境上の観点から望ましいように漂白プラントの廃水 システムを閉鎖することである。 次に、添付の図面を参照して、本発明を詳述する。 第１図は、本発明による方法の一適用例をフローシートで示す。 第２図は、一実施例における反応時間とマンガン含有量との関係を示す線図で ある。 未漂白パルプをダクト１を通じて前処理ステップ２に供給し、ここでパルプを 酸またはＥＤＴＡやＤＴＰＡタイプの錯体形成剤で処理する。マンガンなどの金 属がここで繊維物質から溶出する。ここからパルプを、例えば洗浄プレスまたは 洗浄フィルタの形の第１洗浄ステップ３に送り、そこでクリティカルな金属イオ ンを含む廃水をダクト４を通じて除去する。クリティカルな金属イオンを含まな いパルプを漂白ステップ５に送り、ヒドロペルオキシドまたはオゾンで漂白する 。漂白ステップ５を終えると、パルプを第２洗浄ステップ６に送り、そこで再び 第１洗浄ステップ３からダクト４を経てきた廃水をパルプと接触させて、パルプ を再度もとの金属イオンと結合させる。第２洗浄ステップからの廃水をダクト７ を通じて排出し、洗浄済みのパルプをダクト８を通じて取り出す。こうして、実 質上金属イオンを含まない廃水が、金属濃度が低いことが重要である位置、例え ば塩素を全く含まない漂白プラントで洗浄水として使用で きるようになる。この廃水は、プロセスの他のステップで使用することができる 。例えばＣＯＤなどに関する洗浄効果を向上させるために、漂白後の洗浄ステッ プ６で追加の洗浄液９を使用することも検討に値する。 そこで、パルプは金属を漂白プラントの外部に搬送し、これによって、漂白プ ラントにおける蓄積効果を排水システムの閉鎖位置で避けることができる。 本発明による多少金属に富むパルプは、従来の方法で直接製紙に使用すること ができ、あるいは、例えば錯体形成剤を含む洗浄水を用いた低ｐＨでの処理によ ってまず金属イオンを除去して精製し、または破壊することができる。 第２洗浄ステップ６において良好な金属イオン除去を達成する適切な条件は、 ｐＨが７を超えることであり、１０．５以上が適当で、ｐＨ１１またはそれ以上 が好ましいことが判明した。１１．５〜１２のｐＨ間隔が特に有利である。温度 は５０〜１２０℃にすべきであり、７０〜１００℃が好ましい。プロセス水とパ ルプとの接触時間は非常に短くすることができる。最適の条件では、接触時間を １秒以下にすることができるが、一般的にはやや長い１〜６秒の方がよい。さら に長い反応時間 ０．１〜６分を使用することもできるが、結果に対してはっきりした効果は見ら れない。したがって１〜５分を超える時間は通常は問題にならない。反応時間は 、通常は使用される洗浄装置によって決まる。第２洗浄ステップ６では、洗浄プ レスを使用しても洗浄フィルタを使用しても、非常に短い停滞時間にすることが できる。 一代替方法では、第１洗浄ステップからの廃水から金属イオンを分離するため にパルプの部分流のみを利用する。金属イオンを分離するために、漂白の対象で ない未漂白パルプ、または廃棄パルプ流を使用することももちろん可能である。 さらに、他の形式の金属分離法の補足として、本発明による金属分離法を利用 することも考えられる。例１ ヒドロペルオキシドで漂白されたパルプによって処理されたリグニンを含まな い水溶液のマンガン含有量は、ｐＨ１２で処理した場合には、ｐＨ１０〜１１の 場合と比較して大幅な低下を示した。８０℃で１０分間の処理を行った。 例２ 実験室内に作った漂白装置の排水を、ヒドロペルオキシドで漂白されたパルプ によって処理した後に、マンガン含有量を測定した。様々なｐＨ値で処理を実施 した。ｐＨ１２において、またｐＨ１１においても２つの事例で、マンガン含有 量の著しい低下が観察された。 例３ 実験室内に作った漂白装置の排水を、ヒドロペルオキシドで漂白されたパルプ によって処理した後に、マンガン含有量を測定した。様々なｐＨ値と温度で処理 を実施した。２分を超える反応時間では、結果に対するはっきりした効果は見ら れないことを、結果が示している。またｐＨの増加は温度の増加よりも重要であ る。 例４ 実験室内に作った漂白装置の、様々なリグニン含有量のパルプのヒドロペルオ キシド漂白からの排水のマンガン含有量を測定した。８０℃で１０分間の処理を 行った。κ（カッパ）数として測定されたパルプのリグニン含有量は、得られた マンガン含有量に対して決定的な効果をもたない。 例５ 様々なｐＨ値でヒドロペルオキシド漂白されたパルプによって処理されたリグ ニンを含まない水溶液のマンガン含有量を、様々な反応時間の後で測定した。こ の結果を第２図に示す。これによれば、８０℃でｐＨが１１．８〜１１．９のと きは、約２秒以下の反応時間で９９％のマンガン減少率が達成されることがわか る。また反応時間が約２秒を超えてもマンガン含有量がさらに減少しないことが わかる。 もちろん本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の概念の 範囲内で様々に変更することが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＦＩ，Ｊ Ｐ，ＮＯ，ＮＺ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．リグノセルロースを含む素材のパルプをヒドロペルオキシドまたはオゾンを 用いて漂白する前に、前記パルプから流出する金属イオンを含むプロセス水を処 理する方法であって、プロセス水を、ヒドロペルオキシド漂白またはオゾン漂白 の対象でないパルプと７を超えるｐＨ及び５０〜１２０℃の温度で接触させ、こ れにより金属イオン含有量を完全にまたは部分的にプロセス水から除去すること を特徴とする方法。 ２．プロセス水をｐＨ１１またはそれ以上でパルプと接触させることを特徴とす る請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．プロセス水をｐＨ１１〜１２でパルプと接触させることを特徴とする請求の 範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４．プロセス水が錯体形成剤による処理の後のパルプ洗浄廃水であることを特徴 とする請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の方法。 ５．金属イオンが、ヒドロペルオキシド漂白またはオゾン漂白の前にパルプ洗浄 時に分離され、前記の漂白の後に完全にまたは部分的に少なくともパルプの部分 流に戻されることを特徴と する請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の方法。 ６．プロセス水から金属イオンを分離するために使用されるパルプが、漂白済み パルプ、未漂白パルプ、または廃棄パルプから成ることを特徴とする請求の範囲 第１項から第４項のいずれかに記載の方法。