Фев 25 2004

Снижение объемов твердых отходов в картонно-бумажных производствах

Опубликовано в 12:21 в категории Сбор и переработка отходов

Гомеля Н.Д., Коваль А.С., Шаблий Т.А.Национальный технический университет Украины

«Киевский политехнический институт», г. Киев

При производстве бумаги и картона при осветлении оборотной воды на локальных очистных сооружениях образуються значительные количества влажных осадков (скопа). Их объемы увеличиваються при использовании макулатуры, особенно макулатуры низкого качества (объемы отходов могут достигать 10-20 % от массы исходного сырья). Одним из лучших способов утилизации этих отходов является их повторное использование в производстве картона. Однако, известно, что включение мелкого волокна в состав композиции существенно снижает физико-механические показатели бумаги и картона [1-3]. Поэтому нами были проведены исследования по оценке фракционного состава скопа, который улавливается на локальных очистных сооружениях. Исследовано его влияние на характеристики картона. Определены условия повышения физико-механических показателей картона, произведенного с использованием скопа.

Исследования проводили при использовании скопа с Киевского КБК. Фракционный состав скопа, определенный на приборе KAJAANI FS-200 приведен в таблице 1.

Для приготовления отливок использовали композиции из макулатурной массы; композиции, которые содержали от 5 до 50 % скопа; композиции, которые содержали скоп и флокулянты.

Как реагенты использовали полиэтиленимин, флокулянт фирмы "Штокгаузен" типа "Праэстол-650ВС", флокулянты фирмы "Сиба" типа "Перкол-455", "Цитаг-7563" и "Магнофлок-10".

Результаты физико-механических испытаний полученных образцов приведены в таблице 2. Как видно из таблицы, при увеличении содержания скопа в массе физико-механические показатели бумаги ухудшаются.

Таблица 1 Фракционный состав скопа

Длина волокна, мм

Количество волокон

Массовая доля фракции, %

Общая массовая доля фракции, %

0,0-0,2

5880

17,59

17,59

0,2-0,4

1628

18,88

36,46

0,4-0,6

758

15,41

51,88

0,6-0,8

456

13,20

65,08

0,8-1,0

244

9,13

74,21

1,0-1,2

127

5,82

80,03

1,2-1,4

84

4,59

84,62

1,4-1,6

51

3,25

87,87

1,6-1,8

45

3,22

91,08

1,8-2,0

26

2,08

93,17

2,0-2,2

23

2,06

95,22

2,2-2,4

5

0,49

95,71

2,4-2,6

11

1,16

96,87

2,6-2,8

11

1,27

98,14

2,8-3,0

8

1,00

99,14

3,0-3,2

2

0,27

99,41

3,2-3,4

2

0,28

99,69

3,4-3,6

1

0,15

99,84

3,6-3,8

1

0,16

100,00

Концентрация твердых веществ в скопе - 16,192 г/л, зольность – 30,5 %, степень помола – 80 °ШР.

Включение мелковолокнистой фракции в макулатурную массу также ухудшает удержание волокна на сетке. Мутность подсеточной воды возрастает от 550 мг/л (для чистой макулатурной массы) до 700 мг/л (для композиции, содержащей 50 % скопа).

Влияние флокулянтов на физико-механические показатели картона было не однозначным и зависело от типа флокулянта, используемой дозы реагента, а также от содержания скопа в макулатурной массе. В таблице 2 представлены лучшие результаты. При использовании флокулянта "Праэстол – 650 ВС" при содержании скопа 20 % и дозе флокулянта 0,2 % (2 мг на 1 г сухого вещества массы) все физико-механические показатели картона превышают показатели, полученные для чистой макулатурной массы. Следует отметить, что при использовании данного флокулянта отмечалось существенное снижение мутности в подсеточных водах (в отдельных случаях до 50 – 13 мг/л).

Очень эффективным было применение флокулянта "Перкол – 455". При содержании скопа 20 % при дозе флокулянта 0,05 % (0,5 мг на 1 г сухого вещества массы) все физико-механические показатели полученных образцов намного превышали аналогичные показатели для исходной макулатурной массы при существенном снижении мутности подсеточной воды (с 550 до 57 мг/л). При этом такие показатели как предел прочности при расслаивании (189 кПа) и сопротивление расслаиванию (279 Н), превышали нормативные показатели ТУУ-05509659-008. Хотя с увеличением дозы флокулянта эти показатели несколько снижаются, они достаточно хорошие для среднего слоя картона. Хуже были результаты при использовании данного флокулянта при содержании скопа 50 %.

Менее эффективным было использование флокулянтов "Цитаг – 7563" и "Магнофлок – 10". При их использовании только в некоторых случаях значение разрушающего усилия приближалось к значению, полученному для исходной макулатурной массы. Невысокие были и показатели по прочности на излом (числу двойных перегибов), за исключением доз 0,1 и 0,2 % при 20 %-ом содержании скопа для флокулянта "Цитаг – 7563". Другие физико-механические показатели образцов, полученных при использовании данных флокулянтов, были на уровне или превышали показатели, полученные для образцов из исходной макулатурной массы. Особенно эффективно данные флокулянты снижали мутность в подсеточных водах.

Следует отметить, что в ряде случаев отмечено снижение физико-механических показателей картона при увеличении дозы флокулянтов. Объяснить это можно образованием макрофлокул в бумажной массе при наличии значительных количеств флокулянтов, что в отдельных случаях приводит к нарушению ее однородности и снижению механической прочности полученных образцов картона. В какой-то степени это предположение подтверждается снижением мутности подсеточных вод, которое всегда происходит с увеличением дозы флокулянта.

По поводу снижения мутности можно сказать следующее. Вряд ли такое удержание волокна, как на листоотливном аппарате, будет достигнуто в производственных условиях. Однако тенденция к увеличению удержания волокна при использовании флокулянтов должна сохраняться и в производственных условиях.

Таким образом, в работе показано, что при использовании высокоэффективных флокулянтов возможен возврат скопа в производство, при этом обеспечивается высокое качество продукции, удержание массы на сетке, что также обеспечивает снижение объемов твердых отходов в производстве бумаги и картона.

Литература

1. Утилізація осадів в виробництві картону. Відстоювання та фільтрування осадів, що містять волокно / М.Д. Гомеля, Т.В. Костюк, А.В Овсяник та ін. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2002. - №2. – С.107-112.

2. Гомеля Н.Д., Превер А.В., Примаков С.Ф., Радовенчик В.М. Утилизация скопа. Влияние реагентов на эффективность фильтрования скопа // Экотехнологии и ресурсозбережение. – 1999. - №5. – С.47-50.

3. Утилізація скопу на Київському картонно-паперовому комбінаті /М.Д. Гомеля, А.В. Овсяник, С.П. Примаков та ін.// Сб. научн. ст.-Одесса: ОЦНТЄИ, 1999. – С. 75-80.

Decrease volumes hard wastes in manufacture of paper board.

N. D. Gomelya, A. S. Koval, T. A. Shabliy

National Technical University of Ukraine “KPI”, Kiev

Carry out valuation of breakup of paper’s sediment test which catch in local cleaning construction of Kiev paperboard plant. Explored it influence on behavior’s of board. Specified conditions of increase physico-mechanical activities of board. Shown that with the use high-performance flocculants virtual return paper’s sediment in manufacture. At that provide for good quality of production, keeping mass on the netting which also provide for decrease volumes hard wastes in manufacture of paper.

Таблица 2.Влияние скопа и флокулянтов на бумагообразующие свойства макулатурной массы

Содержа-

ние скопа,

%

Содержа-

ние флоку-

лянта, %

Мутность подсеточной воды, мг/л

Разрушаю-щее усилие, Н

Сопротив-ление из-гибу, мН

Прочность на из-

лом, число двой-

ных перегибов

Предел прочнос-ти при расслаи-вании, кПа

Сопротивле-ние расслаи-ванию, Н

0

-

550

85

68

26

115

216

15

-

600

71

69

15

105

177

20

-

630

67

70

16

142

182

50

-

700

65

55

13

162

200

Праэстол – 650 ВС

20

0,050

175

63

77

48

140

202

20

0,100

115

69

71

50

150

230

20

0,200

55

98

79

59

152

219

Перкол - 155

20

0,050

57

124

137

95

189

279

20

0,100

54

85

95

52

185

221

20

0,200

35

69

70

67

181

202

Цитаг - 7563

20

0,050

106

55

98

12

125

171

20

0,100

80

51

63

12

121

200

20

0,200

44

51

82

10

135

202

Магнофлок - 10

20

0,050

106

55

98

12

125

-

20

0,100

80

51

63

12

121

-

20

0,200

44

51

82

10

135

-

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.