造紙污泥尾漿回用可行性報告
1,污泥來源
在以廢舊紙箱(OCC)為原料生產包裝紙(瓦楞原紙、紗管原紙等)的過程中,會產生大量的固體廢棄物。根據固體廢棄物的產生環節,一般有這么幾類:①在廢紙分揀和打漿過程中產生的廢舊塑料等固體廢棄物;②紙張抄造過程中的中段水處理或污水處理流程中產生的固體廢棄物,又可以稱為初沉污泥;③廢水生化處理流程中產生的固體廢棄物,又可以稱為生化污泥;④其它生產**中產生的固體廢棄物。
根據統計,以廢舊紙箱為原料,每生產一噸成品包裝紙,大約會產生50公斤左右的固體廢棄物,其中有一半左右的固體廢棄物是初沉污泥。如果這些固體廢棄物采用傳統的填埋方式來進行處理和處置的話,在消耗大量**和土地的同時,還會對環境產生極大的二次污染。以一個年產十萬噸的紙廠為例,一年產生的固體廢棄物將會達到1萬噸左右,其中的初沉污泥會達到5000噸左右,如果按照含水率80%來計算,需要的填埋場容積在2萬方以上。在這四類固體廢棄物中,除了初沉污泥中含有30%左右的纖維外,其它三類廢棄物中的纖維含量都很少,不適合回用到造紙流程中。所以,討論包裝紙廠的污泥回用,僅限于回用初沉污泥或其它物理環節產生的污泥,生化污泥的主要成分是微生物,根本沒有任何回用價值。
2,污泥成分
初沉池污泥外觀看起來像纖維,特別是向污泥中投加某些絮凝劑后,污泥絮集形成的絲狀物絮體,看起來更像是纖維,因此很多人會誤以為初沉池污泥就是流失的纖維,而某些所謂的污泥回用技術供應商也以此來誤導紙廠。
事實上,根據我們在多個紙廠的測試,紙機沒有投加助留助濾劑的包裝紙廠,初沉池污泥中的灰分含量平均約為55%左右;某些助留助濾劑應用效果好的紙廠,初沉池污泥中的灰分含量達到65%以上??梢?,初沉池污泥中的主要成分還是無機分(灰分),有機分含量只有不到45%,纖維含量更是不到25%。
我潤峰環??萍加邢薰驹洸捎迷胤治黾夹g對福建聯盛紙業,湖北金鳳凰紙業,東莞順裕紙業等紙廠初沉池污泥加以分析。在此污泥中,纖維含量只有27%左右,灰分含量竟然達到了58%左右。從元素分析的結果可以判斷,灰分中的主要成分為碳酸鈣。由此也可以推斷,回用污泥,其實和向漿料中添加填料類似。因此,污泥回用必須要有一個合適的添加比例,太高會影響到成品紙的理化指標,太低又不能達到污泥完全回用。另外,污泥投加到漿料系統之前,要不要進行所謂的活化處理,如何進行處理,也是污泥回用中的一個重要因素。從污泥組成來看,我們傾向于污泥無需調理,直接回用,既降低回用成本,也可以簡化回用工藝。
3,污泥回用工藝
根據我們所了解到的包裝紙生產信息,按照是否添加污泥回用助劑,污泥回用工藝可以分為兩類,一類是污泥無需調理的直接回用工藝(直接回用),另一類是污泥先進行化學調理再回用的工藝(調理回用,所有這些工藝都來自于生產實際。在污泥回用工藝中,所回用的污泥必須是物化污泥,生化污泥可以視情況添加,而且所添加的污泥泥齡不能過長,**是新鮮的物化污泥。泥齡過長的污泥,已經發生了厭氧作用,纖維會被微生物降解,會發出難聞的惡臭,添加到漿料中后,難免影響成紙品質。
污泥加入點必須要在沖漿泵前,以保證污泥和漿料的充分混合。污泥加入量一般控制在5%以內,以避免過多的污泥加填影響成紙性能,部分低檔包裝紙可以適量增加回用量,但也不宜超過10%。污泥濃度一般在2-3%,以污泥濃縮池濃縮后的污泥為準,**保持穩定,針對高速紙機,只有污泥濃度穩定了,在4%左右時,才能確保添加到漿料中后漿料濃度和灰分的穩定。
在調理回用的工藝中,一般*少要用到兩種助劑(污泥回填劑A劑和B劑),A劑是磷酸酯陽離子淀粉為母料的超級增強劑,以增強為主,加入量約為噸紙4公斤;B劑是超高分子量的陽離子聚合電解質,以保留為主,加入量為噸紙400克。
污泥反應器又稱催化器,據廠家介紹,該催化器為臭氧、電解組合裝置,具有強氧化作用,可以將廢水中分離出的污泥進行改性和改良,避免污泥的發酵**,保留污泥中的助留劑,助濾劑等化學品應用的濕部功能。
4,污泥回用效率
所謂污泥回用效率或污泥回收效率,是指污泥回填到漿料系統中后,到底有多少可以保留在紙幅上。眾所周知,造紙是一個濃縮的過程,通過過濾和加熱,將含水率達到99%左右的漿料濃縮成含水率8%左右的成品包裝紙。在網部的過濾過程中,會有大量的細小纖維和填料會流失到白水系統中。如果回填的污泥進入漿料系統中后,在網部成形的過程中又流失到白水系統中,造成白水濃度大幅度上升,則說明污泥回收效率很低。如果污泥回用后,白水濃度和污泥回用前基本一致,說明污泥回收效率高,接近100%,目前還未見到污泥回用助劑服務商針對污泥回用效率提出明確的檢測方法,大多數的服務商只是給出幾點“三不”的定性承諾:①網下白水濃度不上升;②成品紙環壓強度不下降;③紙機生產工藝不變,不影響斷紙。
根據我們在聯盛紙業,金洲紙業,順裕紙業,上隆紙業,琦祥紙業等100萬噸的紙企實踐經驗,使用我公司的**污泥回填劑后,噸紙成本在20元左右,污泥尾漿完全回用,沒有影響紙機車速,沒有影響紙張理化指標,網下白水濃度沒有增高。污泥回用采用先調理后添加的工藝,污泥濃度為3%,污泥灰分為51%,污泥加入量為8%(噸紙絕干)。停止加入我潤峰環??萍加邢薰疚勰嗷靥顒┖?,白水濃度立刻上升到0.5%左右,污泥回用效率大幅度減少;恢復加入我公司污泥回填劑后,噸紙加藥量在150-170克之間時,網下白水濃度(優程白水)很快下降到0.25-0.3%左右,污泥回用效率接近100%。
5,污泥回用對成紙的影響
污泥回用到漿料中后,一般會使紙張顏色加深一些,如果控制好污泥泥齡,不會產生惡臭。在控制好加泥量和加藥量的情況下,用電磁流量計和變頻電機加以控制,污泥回用不會對紙張強度產生太大影響。
6,結論與建議
⑴為了降低生產成本,減少固體廢棄物排放,以廢舊紙箱為原料的包裝紙生產企業,有必要采用污泥回用的工藝。
⑵污泥回用到漿料系統之前,是否需要進行調理,還是一個非常值得商榷的話題。
⑶無論是否對回用污泥進行調理,污泥回用到紙機系統中后,都必須要添加**助留助濾劑和增強劑,以提高污泥回用效率。單純的助留劑是無法在保證紙張理化指標和車速的基礎上做到完全回用的。
⑷一條運行良好的包裝紙生產線,我們強烈建議應大膽試用潤峰環??萍加邢薰镜纳a工藝和造紙污泥回填劑產品,以達到公司節能減排,增產增效之目標。實現環保和生產雙豐收。
開封市潤峰環??萍加邢薰炯夹g部,電話:0371-27298899/13676909291崔工