NL1013491C2

NL1013491C2 - Kringloopzuivering papierindustrie.

Info

Publication number: NL1013491C2
Application number: NL1013491A
Authority: NL
Inventors: Leonard Hubertus Alphon Habets; Ronald Mulder
Original assignee: Paques Water Systems B V
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2001-05-07
Also published as: EP1097908A1; EP1097908B1; US6372139B1; DE60042724D1; ES2331049T3

Description

Kringloopzuivering Papierindustrie

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van proceswater uit de papierindustrie, waarbij ten minste een anaërobe zuivering en een 5 beluchting worden toegepast.

In de papierindustrie is er een tendens om steeds minder water te gebruiken. Dit heeft verschillende redenen, zoals het verminderen van het gebruik van vers water, het verminderen van afvalwater en het beperken van warmteverliezen.

Nadeel van een verminderd watergebruik is, dat de concentraties van vervuilende 10 stoffen toenemen. Om problemen bij vergaand gesloten kringlopen te voorkomen past men tegenwoordig steeds vaker een kringloopzuivering toe. Een dergelijke kringloopzuivering bestaat bij voorkeur uit een biologische zuivering waarmee opgeloste organische stoffen worden verwijderd, indien nodig, gevolgd door een zandfilter ter verwijdering van om overtollige zwevende stof.

15 Een dergelijke zuivering wordt toegepast bij Zülpich Papier in Duitsland. Deze bestaat uit een anaërobe zuivering, gevolgd door een aërobe zuivering en een zandfiltratie. De aërobe zuivering bestaat uit een actiefslib-proces, d.w.z. uit beluchte bassins met biomassa gevolgd door nabezinktanks, waarmee de biomassa wordt afgescheiden en teruggevoerd in de beluchte bassins.

20 Het proceswater wordt vóór de zuivering gekoeld van 55°C tot 35eC, omdat tot dusver aangenomen is, dat de bacteriën bij deze temperatuur het best gedijen. Deze mesofiele bacteriën kunnen een temperatuur van meer dan 44°C niet overleven.

Een vereenvoudiging van het zuiveringsproces is tot stand gekomen bij Kappa Graphic Board in Hoogezand, waar een biomassa gekweekt is die een hoge activiteit 25 bereikt bij een temperatuur van ca. 55°C. Hierdoor kan de koeling achterwege blijven en door de hogere activiteit van de thermofiele bacteriën kunnen de reactoren zelfs verkleind worden.

Om papier te maken is in principe 200 liter water nodig per kilo papier. Door kringloopprocessen wordt deze hoeveelheid meestal verkleind tot minder dan 20 1/kg 30 voor witte papiersoorten, en minder dan 10 1/kg of vaak minder dan 5 1/kg voor verpakkingspapier.

Bij het hergebruik van het water speelt de kwaliteit uiteraarcLeen belangrijke rol. Als alles teruggebracht zou kunnen worden tot drinkwaterkwaliteit, zou al het 101 3491 2 proceswater zonder problemen kunnen worden hergebruikt en is er geen afvalwater. Echter in dat geval zijn de kosten voor de zuivering erg hoog, omdat er grote hoeveelheden water met membraaninstallaties (UF en RO) behandeld zouden moeten worden.

5 De uitvinding betreft het toepassen van verschillende zuiveringsstappen achter elkaar en eventueel naast elkaar, waarbij verschillende kwaliteiten gezuiverd effluent ontstaan die op verschillende plaatsen in een papierfabriek kunnen worden hergebruikt. Zo kan er een hoeveelheid water aangeleverd worden die een anaërobe zuivering en een aërobe opfristrap gepasseerd is, maar die nog niet ontdaan is van 10 gesuspendeerde materialen. Dit water is in principe geschikt als aanmaakwater of verdunningswater op die plaatsen in de fabriek waar gesuspendeerd materiaal niet storend is (bij voorbeeld in de pulper). Een deel van dit water zou een extra behandeling kunnen ondergaan waarbij het gesuspendeerde materiaal wordt verwijderd, bij voorbeeld d.m.v. flotatie of door bezinking. Dit water is geschikt voor IS toepassing waarbij hoeveelheden gesuspendeerd materiaal (SS) tot 100 mg/1 niet storend zijn, bij voorbeeld bij bepaalde sproeiers. Een verdere kwaliteitsverhoging kan bereikt worden door een zandfilter te plaatsen na de flotatie of bezinkunits. Hierbij ontstaat water met een SS < 10 mg/1, dat geschikt is voor de fijnere sproeiers. Tot slot kan men een deel van het biologisch gezuiverde water ook nazuiveren met 20 behulp van een UF membraan, teneinde een hoeveelheid kwaliteitswater aan te leveren, dat volledig vrij is van gesuspendeerd materiaal cm waarbij de grotere moleculen (i.v.m. kleur) verwijderd zijn. Dit water is bijvoorbeeld geschikt in hoge-drukreinigers, kantspuiten en voor het aanmaken van chemicaliën. Op deze manier wordt voorzien in alle benodigde kwaliteiten, waarbij de extra zuiveringsstappen zo 25 klein mogelijk worden gehouden om de investeringskosten te beperken.

Het toepassen van de hogere watertemperatuur veroorzaakt een hogere biologische activiteit en bevordert tevens de flux door het membraan, waardoor het membraanoppervlak kleiner kan. Het is verder gebleken, dat het resultaat van een UF-behandeling duidelijk beter is als deze wordt voorafgegaan door een anaërobe 30 zuivering, waardoor de kleinere moleculen reeds verwijderd zijn.

In figuur 1 is een voorbeeld van een kringloopzuivering voor een papierfabriek weergegeven. Deze figuur dient als voorbeeld van een uitvoeringsvorm van de 101349 1 3 onderhavige uitvinding. Andere uitvoeringsvormen met bijvoorbeeld een andere verdeling van de stromen vallen ook binnen het kader van de uitvinding.

In figuur 1 is (1) een thermofiele anaërobe zuivering, is (2) een beluchte tank, is (3) een Dortmund tank of Dissolved Air flotation en is (4) een ultrafïltratie-eenheid.

5 Een Dortmund tank is een ronde bezinktank voor slib, waarbij de conische bodem een hellingshoek heeft van ongeveer 60 graden, zodat geen ruimermechanisme nodig is om het slib naar het midden van de bodem te brengen.

1013491

Claims

1. Werkwijze voor de behandeling van proceswater of effluent van een papier-productieproces, waarbij men dit water onderwerpt aan ten minste een anaërobe 5 zuivermgsstap, een beluchtingsstap en een vaste-stofscheidingsstap en vervolgens wordt teruggevoerd naar het productieproces, met het kenmerk, dat men minimaal twee behandelde waterstromen van verschillende kwaliteit, die uit een verschillende combinatie van zuiveringsstappen voortkomen, naar verschillende punten in het productieproces terugvoert. 10

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vaste-stofscheidingsstap een flotatie en/of bezinking en/of zandfiltratie en/of membraanfiltratie omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de beluchtingsstap 15 een hydraulische verblijftijd heeft van 1 tot 8 uur, bij voorkeur 2 tot 6 uur.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de zuivering plaatsvindt bij een temperatuur van 30 tot 60°C, bij voorkeur 40 tot 60°C.

5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men de anaërobe zuiveringsstap en/of de beluchtingsstap uitvoert in hoge tanks van resp. 16 tot 24 m en 8 tot 16 m hoogte.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de beluchting 25 plaatsvindt met injecteren.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men een bezinking in een zg. Dortmund tank uitvoert.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat men een membraanfiltratie in UF-modules uitvoert. 1013491 /

9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat men ten minste twee aan een anaërobe zuiveringsstap en een beluchtingsstap onderworpen waterstromen, waarvan er een bovendien aan een zandfiltratie en/of membraanfiltratie is onderworpen, terugvoert.

10. Werkwijze volgens een der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat men twee behandelde waterstromen een volumeverhouding van 1:9 tot 9:1 hebben. 101 3491