申請日2017.11.01
公開(公告)日2018.01.19
IPC分類號(hào)C02F11/12; C02F11/14; C02F11/00; D21B1/34; D21D5/02; C02F103/28
摘要
本發(fā)明公開了一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，本發(fā)明將污泥經(jīng)過壓濾、高溫滅活、一次配漿、污泥磨漿和二次配漿后，使各種纖維之間相互交織，不會(huì)降低生產(chǎn)得到的成品紙的質(zhì)量，反而能夠提升成品紙的強(qiáng)度和韌性，將造紙產(chǎn)生的污泥循環(huán)使用，且是用于造紙，既能夠減少污泥排放量和降低造紙廠對污泥的處理壓力，還能夠使其生產(chǎn)更加清潔環(huán)保，降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明申請的污泥造紙方法對造紙廠而言具有更重要的意義。
權(quán)利要求書
1.一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)廢紙漿料制漿步驟，使用回收的廢紙或廢紙箱經(jīng)過碎漿機(jī)碎漿，再順次經(jīng)過高濃除渣步驟、粗篩選步驟、低濃除渣步驟、精篩選步驟和濃縮步驟后，制成適合造紙的廢紙漿料，廢紙漿料的成漿濃度控制在4～5%;
2)皮革纖維漿料制漿步驟，將回收的皮革經(jīng)過碎漿機(jī)碎漿，再順次經(jīng)過高濃除渣步驟、粗篩選步驟、低濃除渣步驟、精篩選步驟和濃縮步驟后，制成適合造紙的皮革纖維漿料，皮革纖維漿料的成漿濃度控制在8～10%;
3)乳液配步驟步驟，將重量百分比為天然熟桐油5～10%、明膠6～8%、天然膠乳10～20%和石油醚余量攪拌混合，使天然熟桐油、明膠和天然膠乳于溶于石油醚并形成乳液;
4)造紙污泥預(yù)處理步驟，包括以下子步驟，
4.1)沉淀子步驟，將造紙廢水分離出來的污泥通過輸送管道泵送至沉淀池中，并在輸送管道前段定量泵入液狀脫水離型劑，液狀脫水離型劑的投入速度為200～300克/分鐘，在沉淀池的池面均勻噴酒碳酸鈣粉末，再使其經(jīng)過0.5～1小時(shí)的自然沉淀，在沉淀池中形成上清液層和下污泥層，
其中，液狀脫水離型劑包括以下重量百分比的組份，非離子聚丙烯酰胺40～50%、聚合氯化鋁20～30%、十二水硫酸鋁鉀5～10%和噻唑膦5～10%和水余量，通過液狀脫水離型劑使污泥初步脫水和除臭，且通過噻唑膦抑制污泥中的有機(jī)物、微生物并滅殺其中的菌類;
4.2)壓濾子步驟，先將上清液層泵送至廢水處理中心進(jìn)行處理，再將下污泥層順次泵送至粗壓濾機(jī)和精壓濾機(jī)，經(jīng)過壓濾去除大顆粒雜質(zhì)及大顆粒泥塊，得到松軟形態(tài)的污泥干料，污泥干料的含水率為50～60%;
4.3)高溫滅活和除臭子步驟，通過輸送帶運(yùn)送污泥干料通過直通式高溫隧道爐，使間隔安裝在高溫隧道爐的上部的若干紫外線燈和若干紅外線燈均朝輸送帶并形成一高溫區(qū)，高溫區(qū)的溫度為900～950℃，
使攤平在輸送帶的污泥干料以0.5～2.5米/秒的速度高速穿過高溫區(qū)，并使污泥干料連續(xù)通過3～10個(gè)高溫區(qū)，在900～950℃的瞬間高溫環(huán)境下，污泥干料中的活性物質(zhì)的活性瞬間增強(qiáng)，混合并已分散在污泥干料中的噻唑膦則使污泥干料中的活性物質(zhì)中的酶快速分解而死亡，而紫外線燈則快速破壞活性物質(zhì)的DNA結(jié)構(gòu)，活性物質(zhì)包括有機(jī)物、微生物和菌類，900～950℃的瞬間高溫在破壞及滅殺污泥干料上層的活性物質(zhì)的同時(shí)，使污泥干料中的水份、臭味以及造紙過程添加的并殘留在污泥中化學(xué)品快速揮發(fā)出來，且不會(huì)使污泥干料中的纖維起燃，通過直通式高溫隧道爐兩側(cè)的抽風(fēng)系統(tǒng)抽除廢氣，送至廢氣站處理，得到含水率為40～50%的無菌污泥干料;
5)一次配漿步驟，將皮革纖維漿料和無菌污泥干料按1：5～6的重量比例同時(shí)輸送至攪拌站，攪拌均勻，在攪拌過程中通過計(jì)量泵向攪拌站定量連續(xù)輸送乳液，乳液與無菌污泥干料的重量比例為1：50～60，攪拌過程使無菌污泥干料中的短纖維及長纖維分散至皮革纖維漿料的動(dòng)物纖維之間，乳液分散并附著于短纖維、長纖維和動(dòng)物纖維的表面，得到污泥初漿;
6)污泥磨漿步驟，將污泥初漿輸送至磨漿機(jī)磨漿，磨漿機(jī)的磨片齒型選用掃帚鰭，磨漿過程使短纖維、長纖維和動(dòng)物纖維表面迅速起毛，且毛面附著有乳液，在經(jīng)過磨漿后乳液使短纖維和長纖維分別粘結(jié)于動(dòng)物纖維，且游離的乳液形成內(nèi)部包裹有泥漿的微小顆粒，得到具有復(fù)合纖維的污泥漿料，污泥漿料的成漿濃度控制在10～15%;
7)二次配漿步驟，將廢紙漿料、皮革纖維漿料和污泥漿料分別泵送至配漿桶，廢紙漿料、皮革纖維漿料和污泥漿料的重量比為1：0.1～0.2：0.2～0.3，在配漿桶攪拌10～15分鐘，并將配漿桶的溫度控制在60～70℃，在配漿過程中通過定量泵連續(xù)緩慢地向配漿桶中投入天然牛膠，天然牛膠的投入速度為5克/秒，同時(shí)提升纖維起毛密度，并使廢紙漿料的纖維、皮革纖維漿料中的動(dòng)物纖維和污泥漿料的復(fù)合纖維分別相互粘結(jié)而形成交織成網(wǎng)狀纖維，形成混合漿料;
8)成品，從配漿桶底部泵送輸出得到用于造紙的混合漿料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，其特征在于：所述高溫滅活和除臭子步驟中，所述高溫區(qū)是在由若干大功率紫外線燈和大功率紅外線燈的光線照射形成，整個(gè)高溫區(qū)充滿紫外線和紅外線，高溫區(qū)呈矩形，高溫區(qū)的長度為0.5～0.8米，寬度略小于所述輸送帶的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，其特征在于：所述高溫滅活和除臭子步驟中，攤平在所述輸送帶的污泥干料的厚度為1～2cm厚，所述輸送帶以1～1.5米/秒的速度高速穿過高溫區(qū)，并使污泥干料連續(xù)間隔通過5～6個(gè)高溫區(qū)，相鄰的兩個(gè)高溫區(qū)之間的距離為1～2米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，其特征在于：所述污泥磨漿步驟中，包裹有泥漿的所述微小顆粒的平均粒徑控制在0.1～0.2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，其特征在于：所述二次配漿步驟，所述網(wǎng)狀纖維的層數(shù)小于3層，網(wǎng)狀纖維的網(wǎng)格中粘附有若干包裹有泥漿的所述微小顆粒。
說明書
使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及造紙工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法。
背景技術(shù)
在使用廢紙?jiān)旒埖纳a(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，污泥中除了雜質(zhì)、微生物、有機(jī)物外還含有大量的長纖維和短纖維。對污泥的傳統(tǒng)處理方法，直接輸送至為鍋爐焚燒或者送至填埋區(qū)填埋�，F(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)中，更注重環(huán)保和效益，因此，開始對污泥進(jìn)行無污染的環(huán)保處理，并二次利用污泥。例如將其干燥后制作成建筑用磚，或者作為水泥制作成分，但是，目前污泥在建筑用磚和水泥的市場需求基本接近于0，且需要將造紙企業(yè)將污泥或污泥制作而成的成品運(yùn)送至其它企業(yè)，運(yùn)送成本過高，運(yùn)送過程可能對社會(huì)造成污染，因此，這對于造紙廠而言明顯不現(xiàn)實(shí)。
現(xiàn)有技術(shù)中，也有造紙企業(yè)利用污泥進(jìn)行造紙的，但使用污泥造紙需要先去除污泥中的泥漿、有機(jī)物和雜質(zhì)等，而去除工藝復(fù)雜，去除成本極高，去除泥漿、有機(jī)物和雜質(zhì)后所得到的纖維比例很低，一般為5～10%，而且大部分為短纖維，無法直接用于造紙，特別是在抄造過程會(huì)因直徑小于網(wǎng)部網(wǎng)孔而直接滲漏，抄造率極低，且會(huì)降低生產(chǎn)得到的成品紙的強(qiáng)度和韌性，得不償失，因此，更多的造紙廠對污泥的自理方法寧愿選擇焚燒處理或者填埋處理。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，本發(fā)明專利污泥用于循環(huán)造紙，生產(chǎn)過程清潔無污染，節(jié)能環(huán)保。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種使用造紙污泥及廢紙漿料制成混合造紙漿料的方法，包括以下步驟：
1)廢紙漿料制漿步驟，使用回收的廢紙或廢紙箱經(jīng)過碎漿機(jī)碎漿，再順次經(jīng)過高濃除渣步驟、粗篩選步驟、低濃除渣步驟、精篩選步驟和濃縮步驟后，制成適合造紙的廢紙漿料，廢紙漿料的成漿濃度控制在4～5%;
2)皮革纖維漿料制漿步驟，將回收的皮革經(jīng)過碎漿機(jī)碎漿，再順次經(jīng)過高濃除渣步驟、粗篩選步驟、低濃除渣步驟、精篩選步驟和濃縮步驟后，制成適合造紙的皮革纖維漿料，皮革纖維漿料的成漿濃度控制在8～10%;
3)乳液配步驟步驟，將重量百分比為天然熟桐油5～10%、明膠6～8%、天然膠乳10～20%和石油醚余量攪拌混合，使天然熟桐油、明膠和天然膠乳于溶于石油醚并形成乳液;
4)造紙污泥預(yù)處理步驟，包括以下子步驟，
4.1)沉淀子步驟，將造紙廢水分離出來的污泥通過輸送管道泵送至沉淀池中，并在輸送管道前段定量泵入液狀脫水離型劑，液狀脫水離型劑的投入速度為200～300克/分鐘，在沉淀池的池面均勻噴酒碳酸鈣粉末，再使其經(jīng)過0.5～1小時(shí)的自然沉淀，在沉淀池中形成上清液層和下污泥層，
其中，液狀脫水離型劑包括以下重量百分比的組份，非離子聚丙烯酰胺40～50%、聚合氯化鋁20～30%、十二水硫酸鋁鉀5～10%和噻唑膦5～10%和水余量，通過液狀脫水離型劑使污泥初步脫水和除臭，且通過噻唑膦抑制污泥中的有機(jī)物、微生物并滅殺其中的菌類;
4.2)壓濾子步驟，先將上清液層泵送至廢水處理中心進(jìn)行處理，再將下污泥層順次泵送至粗壓濾機(jī)和精壓濾機(jī)，經(jīng)過壓濾去除大顆粒雜質(zhì)及大顆粒泥塊，得到松軟形態(tài)的污泥干料，污泥干料的含水率為50～60%;
4.3)高溫滅活和除臭子步驟，通過輸送帶運(yùn)送污泥干料通過直通式高溫隧道爐，使間隔安裝在高溫隧道爐的上部的若干紫外線燈和若干紅外線燈均朝輸送帶并形成一高溫區(qū)，高溫區(qū)的溫度為900～950℃，
使攤平在輸送帶的污泥干料以0.5～2.5米/秒的速度高速穿過高溫區(qū)，并使污泥干料連續(xù)通過3～10個(gè)高溫區(qū)，在900～950℃的瞬間高溫環(huán)境下，污泥干料中的活性物質(zhì)的活性瞬間增強(qiáng)，混合并已分散在污泥干料中的噻唑膦則使污泥干料中的活性物質(zhì)中的酶快速分解而死亡，而紫外線燈則快速破壞活性物質(zhì)的DNA結(jié)構(gòu)，活性物質(zhì)包括有機(jī)物、微生物和菌類，900～950℃的瞬間高溫在破壞及滅殺污泥干料上層的活性物質(zhì)的同時(shí)，使污泥干料中的水份、臭味以及造紙過程添加的并殘留在污泥中化學(xué)品快速揮發(fā)出來，且不會(huì)使污泥干料中的纖維起燃，通過直通式高溫隧道爐兩側(cè)的抽風(fēng)系統(tǒng)抽除廢氣，送至廢氣站處理，得到含水率為40～50%的無菌污泥干料;
5)一次配漿步驟，將皮革纖維漿料和無菌污泥干料按1：5～6的重量比例同時(shí)輸送至攪拌站，攪拌均勻，在攪拌過程中通過計(jì)量泵向攪拌站定量連續(xù)輸送乳液，乳液與無菌污泥干料的重量比例為1：50～60，攪拌過程使無菌污泥干料中的短纖維及長纖維分散至皮革纖維漿料的動(dòng)物纖維之間，乳液分散并附著于短纖維、長纖維和動(dòng)物纖維的表面，得到污泥初漿;
6)污泥磨漿步驟，將污泥初漿輸送至磨漿機(jī)磨漿，磨漿機(jī)的磨片齒型選用掃帚鰭，磨漿過程使短纖維、長纖維和動(dòng)物纖維表面迅速起毛，且毛面附著有乳液，在經(jīng)過磨漿后乳液使短纖維和長纖維分別粘結(jié)于動(dòng)物纖維，且游離的乳液形成內(nèi)部包裹有泥漿的微小顆粒，得到具有復(fù)合纖維的污泥漿料，污泥漿料的成漿濃度控制在10～15%;
7)二次配漿步驟，將廢紙漿料、皮革纖維漿料和污泥漿料分別泵送至配漿桶，廢紙漿料、皮革纖維漿料和污泥漿料的重量比為1：0.1～0.2：0.2～0.3，在配漿桶攪拌10～15分鐘，并將配漿桶的溫度控制在60～70℃，在配漿過程中通過定量泵連續(xù)緩慢地向配漿桶中投入天然牛膠，天然牛膠的投入速度為5克/秒，同時(shí)提升纖維起毛密度，并使廢紙漿料的纖維、皮革纖維漿料中的動(dòng)物纖維和污泥漿料的復(fù)合纖維分別相互粘結(jié)而形成交織成網(wǎng)狀纖維，形成混合漿料;
8)成品，從配漿桶底部泵送輸出得到用于造紙的混合漿料。
進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述高溫滅活和除臭子步驟中，所述高溫區(qū)是在由若干大功率紫外線燈和大功率紅外線燈的光線照射形成，整個(gè)高溫區(qū)充滿紫外線和紅外線，高溫區(qū)呈矩形，高溫區(qū)的長度為0.5～0.8米，寬度略小于所述輸送帶的寬度;
進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述高溫滅活和除臭子步驟中，攤平在所述輸送帶的污泥干料的厚度為1～2cm厚，所述輸送帶以1～1.5米/秒的速度高速穿過高溫區(qū)，并使污泥干料連續(xù)間隔通過5～6個(gè)高溫區(qū)，相鄰的兩個(gè)高溫區(qū)之間的距離為1～2米。
進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述污泥磨漿步驟中，包裹有泥漿的所述微小顆粒的平均粒徑控制在0.1～0.2mm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述二次配漿步驟，所述網(wǎng)狀纖維的層數(shù)小于3層，網(wǎng)狀纖維的網(wǎng)格中粘附有若干包裹有泥漿的所述微小顆粒。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明工藝簡單，將造紙產(chǎn)生的污泥用于二次造紙，將污泥經(jīng)過壓濾、高溫滅活、一次配漿、污泥磨漿和二次配漿后，使各種纖維之間相互交織，不會(huì)降低生產(chǎn)得到的成品紙的質(zhì)量，反而能夠提升成品紙的強(qiáng)度和韌性，在解決污泥問題的同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
