JPS6075695A - クラフトパルプ廃液の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクラフトパルプ廃液、特に黒液の処理方法に関
する。

クラフトパルプの製造において蒸煮後の洗滌廃水である
黒液は高価な蒸煮薬剤を含有するので、従来はこれを濃
縮した後、燃焼させて、薬剤を回収すると共に、有機物
を熱エネルギーとして回収している。しかし、このよう
な従来の方法によれば、黒液の濃縮のために多量の熱エ
ネルギーを消費し、処理コストは高いものとなる。その
ために、熱エネルギーを節減する目的で限外濾過膜や逆
浸透膜による黒液濃縮も一部で検討されている。しかし
、黒液は蒸煮釜から高温で排出されるうえに、強アルカ
リ性であって、場合によってはそのＩ〕１１が１２〜１
３にも達し、しかも、固形分も多い。

従来より知られている酢酸セルロースやポリアミド等の
ような有機重合体からなる分離膜は、耐アルカリ性、耐
熱性においてむしろ劣るので、上記のように厳しい性状
の黒液を処理すれば、膜が速やかに酸化劣化する。

このような従来の膜を用いる方法に代わって、近年、所
謂ダイナミック膜による膜処理が提案されている。この
ダイナミック膜とは、孔径０．０１〜１０μｍ程度の微
孔を有する多孔質支持体上にコロイド物質や微粒子を含
む液体を加圧下に還流させ、沈着させて形成される膜で
あって、透水速度が大きく、また、除去率が低下したよ
うな場合の膜の再生が簡単であり、更に、処理すべき液
体の性質に応じて多孔質支持体と膜形成物質とを広い範
囲で選択し得る等、種々の利点を有するところから、そ
の実用化が研究されている。

特に、クラフトパルプ黒液の処理に関しては、既に多孔
質支持体上にオキシ塩化ジルコニウムを沈着させ、更に
ポリアクリル酸を沈着させて形成した所謂二重ダイナミ
ック膜による処理が報告されているが（Ｊ、Ｓ、Ｊｏｌ
＋ｎ５ｏｎ　Ｊｒ、＋　ｅｔ　ａｌ、、　Ｔａｐｐｉ。

旦、　１．３４　（１９７４）　）　、本発明者らは、
前記したような厳しい性状の黒液をこの方法で処理する
とき、ダイナミック膜の透過特性、特に、透水速度及び
色度の除去率が経時的に速やかに低下することを見出し
た。また、多孔質支持体上にクラフトパルプ黒液自体で
ダイナミック膜を形成し、この所謂自己排除型ダイナミ
ック膜にてクラフトパルプ黒液を処理する方法も提案さ
れているが（原谷賢治はか、化学技術研究所報告第７６
＠第７号第４５３頁（１９８１）　、この方法による場
合も、前記のような過酷な処理条件下では、膜の透過特
性が速やかに低下することを見出した。

そこで、本発明者らは、強アルカリ性で高温度のクラフ
トパルプ黒液を処理する方法について更に鋭意研究した
結果、予期し得ないことに、多孔質支持体上にオキシ塩
化ジルコニウムのみを膜形成させたダイナミック膜を用
いることにより、強アルカリ性、高温度下の過酷な条件
においても、透過特性が良好に保たれ、高い透水速度及
び高い色度とＣＯＤの除去率を達成し得ることを見出し
て本発明に至ったものである。

従って、本発明によるクラフトパルプ黒液の処理方法は
、多孔質支持体にオキシ塩化ジルコニウムで形成したダ
イナミック膜でｐｎ　８〜１３、温度８０〜１００℃の
クラフトパルプ黒液を圧力ｌＯ〜６０　ｋｇ／　ｃ＋Ｊ
、好ましくは１０−５０　ｋｇ／　ｃｎｌで処理するこ
とを特徴とする。

本発明においては、ダイナミック膜の多孔質支持体とし
てセラミック支持体、例えばアルミナ系支持体、及びポ
リスルホン膜を用いることができる。ポリスルホン限外
濾過膜としては、その分画分子量が２．０００〜１，０
００，０００程度のものが適当である。このような支持
体に１０〜６０ｋｇ／ｃｌの圧力でオキシ塩化ジルコニ
ウム水溶液を還流させ、沈着させることによって、ダイ
ナミック膜を得ることができる。オキシ塩化ジルコニウ
ム水溶液の濃度は特に制限されないが、通常、０．００
５〜０．１重量％の範囲が適当であり、通常、常温で０
，５〜２時間程度加圧下に還流させればよい。

本発明の方法によれば、ｐＨが８〜１３、温度が８０〜
１００℃である厳しい性状のクラフトパルプ黒液を長期
間にわたって安定に処理することができる。即ち、上記
したダイナミック膜を用いることによって、従来は膜処
理が殆ど不可能であった過酷な条件下において、膜の透
水速度を高い水準に保ちつつ、黒液の色度及びＣＯＤを
通常９０％以上、好ましい場合には９５％以上で除去す
ることができる。一般に処理圧力が高いほど、透水速度
及び色度の除去率が高い。尚、処理開始当初は処理圧力
によっては、二重膜や自己排除型ダイナミック膜による
方が本発明の方法によるよりも高い透水速度を得ること
ができる場合もあるが、反面、その透過特性が経時的に
低下することは既に説明したとおりである。

従って、本発明による方法はクラフトパルプ黒液の予備
濃縮プロセスとして好適であり、熱エネルギーを節減す
ることができる。得られた濃縮液は更に蒸発器にて濃縮
し燃焼させて、薬剤を回収すると共に、有機物は熱エネ
ルギーとして回収する。また、膜透過液は前記したよう
に固形分のほか、色度及びＣＯＤが大幅に除去されてい
るので、蒸煮工程における洗滌液に再利用することがで
きる。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１ 表面層が平均孔径０．０５μｍ、これを支持する支持層
が０．５〜１．５μｍの微孔を有するアルミナ系多孔質
体を支持体として用い、これに温度２５℃、圧力６０ｋ
ｇ／ｃＪで０．０５重量％のオキシ塩化ジルコニウム水
溶液を１時間還流させ、沈着させてダイナミック膜を形
成させた。また、比較のために、上記と同じアルミナ系
多孔質支持体に同じ条件でオキシ塩化ジルコニウム水溶
液を還流させて膜を形成させた後、０．０２重量％のポ
リアクリル酸水溶液を温度２５℃、圧力６０　ｋｇ　／
　ｃＪで１時間還流させ、沈着させて、二重膜を形成し
た。

これらの膜を用いて固形分１０％、ｐＨ８，７、ＣＯＤ
濃度６０，０００　、温度８０°Ｃのクラフトパルプ黒
液を圧力４２ｋｇ／ｃ＋ａで処理した結果を第１図に示
す。

本発明の方法によれば、色度及び透水速度のいずれも経
時的な低下は僅かであるが、二重膜を用いる従来法によ
れば、これらの経時的な低下が著しいことが明らかであ
る。

実施例２ 分画分子量ｓｏ、ｏｏｏのポリスルボン限外濾過膜を支
持体とし、これにオキシ塩化ジルコニウム水溶液を実施
例１と同じ条件で還流させ、沈着させて、ダイナミック
膜を形成した。実施例１で得た支持体がアルミナ系多孔
質体であるダイナミック膜及び上記のポリスルボンを支
持体とするダイナミック膜により、それぞれ実施例１と
同じクラフトパルプ黒液を同じ条件で処理した。結果を
第２図に示す。

比較のために、支持体として上記と同じアルミナ系多孔
質体及びポリスルホン限外濾過膜上に上記と同じクラフ
トパルプ黒液を処理条件と同じ条件で還流させ、自己排
除型ダイナミック膜を形成させ、上記と同様にしてクラ
フトパルプ黒液を処理した。結果を併せて第２図に示す
。

本発明による処理方法が色度及びＣＯＤの除去率におい
て格段にすぐれていることが明らかである。

実施例３ 固形分５％、ｐＨ１２，６、ＣＯＤ濃度４０，０００　
。

温度８０℃のクラフトパルプ黒液を実施例２と同様にし
て処理した。結果を第３図に示す。この場合も、本発明
による方法がすぐれていることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法と二重膜を用いる従来法にお
ける色度及び透水速度の経時変化を示すグラフ、第２図
及び第３図は本発明による方法と従来法において、処理
圧力に対する色度とＣＯ’Ｄ除去率、及び透水速度との
関係を示すグラフである。 特許出願人　日東電気工業株式会社 代理人　弁理士　牧　野　逸　部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔質支持体にオキシ塩化ジルコニウムで形成し
   たダイナミック膜でｐ１１８〜１３、温度８０〜１００
   ℃のクラフトバルブ黒液を圧力１０〜６０ｋｇ／ｃｎｌ
   で処理することを特徴とするクラフトパルプ廃液の処理
   方法。