SE514687C2 - Metod för eliminering av skadliga substanser i en processvätska - Google Patents

Description

20 25 30 514 687 2 mängden utfälld kalciumtvâl i massan och på ytorna i utrustningen. Istället blir en del av dessa tvåler lösliga och verkar som “detergenter” i systemet medelst genom att bidra till en minskad ytspänning hos vätskan och en förbättrad löslighet och dispersion av de lösta organiska substansema, vilket minskar problemen med avlagringar av hartser och skumbildning. Detta är delvis tänkt att vara resultatet av att koldioxid omvandlar kalciurntvål till natriurntvål, något som även resulterar i minskade förluster av natrium.

Tillsats av koldioxid hävdas även ge ett mer stabilt pH-värde på grund av den buffrande effekten som erhålls av de vätekarbonatjoner som bildas av koldioxid.

Från WO 98/56988 är det förut känt med en process för Stabilisering av pH hos en massasuspension genom att öka dess alkalinitet med en tillsats av en kombination av en alkalimetallhydroxid och koldioxid i en tillräcklig mängd för att erhålla en buffrande effekt som stabiliserar pH. En fördel hos processen sägs vara att utryrmneskråvande och besvärlig hantering av fast natriumbikarbonat kan undvikas.

WO 88/04706 visar en metod för tvättning av alkalisk cellulosarnassa, till exempel sulfatrnassa, CTMP och CMP, där tvättningen sker i åtminstone ett steg. Enligt detta dokument kan mycket minskade tvättförluster av oorganiska joner, såväl som förbättrad urtvättning av substanser, vilket ger upphov till en kemisk syreiörbrukning (COD), uppnås medelst en tillsats av koldioxid.

EP 0 281 273 Bl visar en process och en anordning för tillverkning av papper från alkalisk cellulosarnassa framställd genom delignifiering av cellulosarnaterial. Cellulosarnassan fibrilieras i en raffinator för att bilda pappersbildande massa, där gasformig koldioxid introduceras till massan. Processen sägs vidare omfatta att den gasformiga koldioxiden introduceras uppströms om fibrilieringssteget i en mängd som ger massan ett pH-värde mellan 8,5 och 6,5, där introduktionen av koldioxid regleras i förhållande till mätningarna av pH i massaströmmen. Den visade processen ger fördelar såsom en förbättrad och mer stabil kontroll av pH, förbättrade fysikaliska egenskaper hos det slutgiltiga papperet, mindre korrosion, förbättrad drift av pappersmaskinen, mindre avfall och ett minskat behov av vissa kemiska tillsatser såsom alum eller aluminiumsulfat. Vidare hävdas att användningen av svavelsyra för kontroll av pH kan elimineras, vilket resulterar i en högre 10 15 20 25 30 514 687 3 vithet hos det slutliga papperet. Användningen av koldioxid hävdas även minska uppbyggnad av bariumsulfat och problem med avlagringar på utrustningen för papperstillverkning. Enligt EP 0 281 273 Bl, ger användningen av gasformig koldioxid stora fördelar även när man tillverkar produkter av returpapper, eftersom drifisfiirmågan hos pappersmaskinema och den tillhörande utrustningen kan förbättras.

Vidare visar US-A-S ,262,006 en process för tillverkning av papper. Den visade processen sägs omfatta en massarnäld som helt eller delvis har ett pH-värde som är högre än 6,5, som omfattar cellulosafiberrnaterial som innehåller 0,5 - 70 vikt-% kalciumsulfat (gips), där cellulosafibermaterialet väljs fiån utskott och returpapper. Processen omfattar vidare att bilda en suspension i ett vattenhaltigt medium med mälden, för att tillföra åtminstone en av karbonatj onema och vätekarbonatjoner till vattenhaltiga mediet, och för att justera pH hos det vattenhaltiga mediet till ett alkaliskt värde inom pH-intervallet 7,3 - 14,3 vid en temperatur av 25 °C för att falla ut kalciurnkarbonat, så att kalciumkarbonat bildar den del av suspensionen. Processen omfattar vidare att sprida ut suspensionen på en vira, för att bilda ett papper på viran och för att dränera, pressa och torka papperet. Enligt US-A- 5,262,006 ger processen ett antal fördelar t.ex. att utskott som kommer från gipsbelagt papper kan återanvändas utan några problem med utfallning av gips. Vidare hävdas att den visade processen möjliggör tillverkning av en ny sorts belagt papper med ett ökat innehåll av fyllrnedel och förbättrade optiska egenskaper, där fyllmedlet i baspapperet helt eller delvis består av utfalld kalciumkarbonat (CaCOs) och pigrnentet i det beläggningsskildet helt eller delvis består av kalciumsulfat (CaSO4).

Vidare visar US-A-5,378,322 användningen av koldioxid i samband med icke sur lirnningen av papper. Det hävdas att limningsrealrtionen i den visade processen mellan limningsmedel av alkylketendimer och cellulosafibrer katalyseras medelst koldioxid vilket ger bikarbonatj oner som katalyserar reaktionen. Därmed hävdas att bikarbonatj onema kan genereras genom dissociation av koldioxid i vatten eller genom reaktion av koldioxid med kalciumkarbonat som fmns i massan som fyllmedel för papperet eller med annat alkaliskt medel närvarande. lO 15 20 25 30 514 687 4 Andra förut kända applikationer för koldioxid är när så kallade “fyllrnedelsladdade” massafibrer tillverkas. Detta kan uppnås medelst passering av en blandning av massa, kalciumhydroxid och koldioxid genom en raffinator med öppna plattor. Som ett resultat fälls kalciumkarbonat ut och avlagras inom fiberlumen hos de individuella fibrerna. Denna typ av “fyllmedelsladdade” massafibrer kan användas för att öka opaciteten hos ett pappersark utan förlust av pappersstyrka.

Vid tillverkning av träinnehållande papperssorter, används så kallad ligninbevarande blekning. Idag utförs ligninbevarande blekning vanligtvis i ett eller flera blekningssteg genom att använda väteperoxid. Efter blekningen följ er ett lagringstorn eller liknande från vilket massasuspensionen bringas till en eller flera pappersmaskiner. Därvid är ett ofta förekommande problem att vitheten hos massan minskar under retentionstiden i lagringstornet. Retentionstiden kan vara 24 h eller mer, där en minskning i vithet av 4 -7 ISO %-enheter inte är ovanlig. Även i samband med återvinning av belagda pappersutskott, kan liknande problem med minskning av vithet under mellanliggande lagringstid uppstå. Därvid har det befunnits att vitheten kan ha minskat med upp till 10 ISO %-enheter, när den återvunna utskottsmassan efter dess mellanliggande lagring eller retentionstid slutligen introduceras till massa- suspension på dess väg till inloppslådan i pappersmaskinen.

Vid tillverkning av papperssorter som innehåller kaolin (China clay) som fyllmedel eller beläggningsmedel är det normalt nödvändigt med en tillsats av natriurnhydroxid (N aOH) för att erhålla en lämplig viskositet för dosering av kaolinsuspensionen. Det resulterande höga pH-värdet har dock den nackdelen att det försämrar dräneringsförrnågan hos suspensionen. Andra problem förenade med kaolin är att det vanligtvis innehåller oönskade föroreningar, såsom fosfor (P), som kan ackumuleras i processvattnet från beläggnings- eller pappersmaskinen och /eller harnna i avloppsvattnet, något som naturligtvis inte är önskat ur milj ösynpunkt.

När returpapper âtervinns i så kallade avfärgningsprocesser sönderdelas rårnaterialet av returpapper i en roterande trumma eller i en uppslagare för att bilda en massasuspension, 10 15 20 25 30 514 687 5 vilket sedan avfárgas och renas på annat sätt medelst flotation och /eller sedimentering.

Efter den initiala rengöringen siktas massasuspensionen i en eller flera siktningssteg.

Eñersiktning bleks vanligtvis massan med en kombination av väteperoxid och en komplexbildare Lex. EDTA. Därvid är ett ofta förekommande problem att massa- suspensionen trots alla föregående tvättnings- och blekningssteg fortfarande innehåller olika skadliga substanser, såsom partiklar som kommer fiån så kallat färgpulver och andra suspenderade eller lösta organiska eller oorganiska material. Dessa skadliga substanser kan störa blekningsrealctionema om dessa lämnas obehandlade och göra det svårt att nå den nivå av vithet som fordras för den slutliga produkten av återvunnet papper.

Så kallad terrno-slipmassa bleks också med ligninbevarande blekning och vanligtvis med väteperoxid. Den höga temperaturen i malningsprocessen ger verkligen en mer försiktig frigöring av fibrema än vid tillverkning av konventionell slipmassa, men resulterar även i ett högt innehåll av löst organiskt material i processvattnet. Därvid har det befunnits att sådant löst organiskt material, om de lämnas obehandlade i massasuspensionen, resulterar i en hög förbrukning av blekningskemikalier och en stor risk för att en minskning i vithet skall uppstå i massan under en mellanliggande lagring eller retentionstid eller en risk för att det färdiga papperet uppvisar en hög tendens för gulning.

Vid rening av avloppsvatten som kommer från massa- eller papperstillverlcningsprocesser, är det förut känt med reningsprocesser i vilka avloppsvattnet renas medelst aktivt slam, dvs. olika kulturer av mikroorganismer och organiskt material från deras metabolism. När reningsanläggningen för avloppsvatten har tagits i drift en viss tidsperiod, är det ofta nödvändigt att avlägsna överskottsmängder av aktivt slam. Ett önskat sätt för deposition av aktivt slam är att förbränna slamrnet för att erhålla värmeenergi. Förbränningen fordrar dock en relativt hög halt av torrsubstans i slammet. I många fall är det svårt eller mycket kostsamt att uppnå en sådan hög torrsubstanshalt, eftersom det aktiva slarnrnet är svårt att avvattna på grund av en hög halt av löst organiskt material och därför fordrar användning av ett lämpligt dränerings- eller retentionsmedel. Vidare utgör en konventionell slam- avvattriingsprocess en risk för oönskad avtappning av löst eller suspenderat organiskt material eller tungmetaller till omgivningen. 10 15 20 25 30 514 687 6 Vid tillverkning av papperssorter för törpackningsmaterial, t.ex. täckpapper, är temperaturen hos processvattnet ofta relativt låg och vanligtvis lägre än + 40 °C. Detta innebär även att lösligheten för olika joner i processvattnet är relativt låg. I fallet där färskvatten från en papperskvarn uppvisar en hög hårdhet, kan därmed problem med avlagringar av stora mängder kalciunikarbonat uppstå i processen.

Sammanfattning av uppfinningen Huvudsyftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod som löser de ovan nämnda problemen. l enlighet med patentkrav l, uppnås detta med en metod för eliminering av skadliga substanser, där en processvätska har ett första pH-värde och som förutom de skadliga substanserna, omfattar metallj oner och suspenderat material. Därvid tillsätts koldioxid till processvätskan för att bringa processvätskan till ett andra pH-värde, som är lägre än det första pH-värdet. Enligt uppfinningen omfattar metallj oner hydroxidbildare, där koldioxid tillsätts i en mängd som får det andra pH-värdet att bli mellan 8 och 6,5, så att koldioxid i första hand bildar bikarbonatjoner som har en pH-buffrande effekt och metalljonema bildar i första hand metallhydroxider. Därefter koagulerar eller agglomerar de skadliga substanserna med metallhydroxiderna och vidhäftar i det suspenderade materialet för att sedan avlägsnas från processvätskan.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer l det följ ande kommer föreliggande uppfinning att beskrivas i mer detalj. Metoden enligt uppfinningen utnyttjas för att eliminera skadliga substanser i en processvätska. Därvid omfattar företrädesvis de skadlig substansema löst eller suspenderat organiskt material eller syntetiskt, organiskt material, såsom träharts, sâllspånsmassa, biologiska polymerer, latex eller färgpulver och/eller löst eller suspenderat oorganiskt material, som kommer från Ca, P, Si, Mg, Mn eller K. Vidare kan även andra substanser, som på något sätt är skadliga för processen ifråga, elimineras medelst metoderna enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 514 687 7 Processvätskan har ett första pH-värde och är företrädesvis färskvatten, en processvätska i en process för massatillverkning, processvatten i en papperstillverkningsprocess, en vätska för beredning av en beläggningskomposition för papper eller avloppsvatten.

J ärnte de skadliga substansema omfattar processvätskan metallj oner och suspenderat material, där metallj onema omfattar hydroxidbildare. Metallj onema omfattar företrädesvis A13 l, Fey", F e2+, Znzfl Cu” eller en kombination av dessa. Metallj onema kan även omfatta andra metaller som har förmåga att bilda hydroxider.

Det suspenderade materialet omfattar företrädesvis cellulosafibrer, kaolinpartiklar eller aktivt slam, men även andra lämpliga “häraf-material är tänkbara, såsom fibrer, fyllrnedel eller pigment av andra typer.

I metoden enligt uppfinningen tillsätts koldioxid till processvätskan för att bringa processvätskan till ett andra pH-värde, som är lägre än det forsta pH-värdet. Enligt uppfinningen tillsätts koldioxid i en mängd som får det andra pH-värdet att vara mellan 8 och 6,5. Företrädesvis tillsätts koldioxid i en mängd som får det andra pH-värdet att bli mellan 7 och 7,5.

Resultatet av att bringa pH-värdet inom det ovan specificerade intervallet (intervallen) är att koldioxid i första hand bildar bikarbonatj oner som har en pH-buffrande effekt, medan metalljonema i forsta hand bildar metallhydroxider. Detta möjliggör för de skadliga substanserna att koagulera eller agglomerera med metallhydroxidema, efter vilket de skadliga substanserna (och metallhydroxiderna) fixeras till det suspenderade materialet för att däreñer avlägsnas från processvätskan. Följaktligen kommer även de “hydroxid- bildande” metalljonema att avlägsnas från processvätskan. Därför gör metoden enligt uppfinningen även det möjligt att undvika en oönskad ackumulering av de ovan nämnda metalljonema i processvätskan.

Det susp enderade materialet med de därtill fixerade metallj onema och skadliga substanser används företrädesvis för papperstillverkning och förbränns under utvinning av värme. lO 15 20 25 30 514 687 8 I speciellt föredragna utiöringsforrner av metoden enligt uppfinningen stabiliseras eller förhöjs vitheten hos det suspenderade materialet, mätt enligt SCAN-P3z93 medelst metoden. I sådana utiöringsformer elirninerar metoden enligt uppfinningen skadliga substanser och metallj oner, som annars kunde orsaka en niissfärgriing eller gulning av det suspenderade materialet över tid eller som förstör eller försämrar effekten av ett blekningsmedel i en påföljande blekningsprocess.

I en första föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen omfattar det suspenderade materialet träinnehållande massafibrer som utsätts för en ligninbevarande blekningi åtminstone ett blekningssteg och därefter förvaras i en förvaringstank under en retentionstid. I denna utföringsform, tillsätts koldioxid uppströms om eller i förvaringstarilcen, så att vitheten hos de träinnehållande massañbrema, uppmätta enligt SCAN-P3:93 är mindre än 3 ISO %-enheter under retentiontiden. I denna utföringsforrn elimineras de ovan nämnda skadliga sub stansema och /eller metallj onerna i processvätskan medelst metoden enligt uppfinningen. I fallet när väteperoxid används som blekningsmedel förhindrar även denna, eliminering eller åtminstone bromsníng av sönderfallet av återstående peroxid i massasuspensionen. Om den lämnas obehandlad kan de ovan nämnda skadliga substanserna och /eller metalljonema orsaka en missfärgning eller gulning av massafibrerna på grund av kemiska processer som i sig förut är kända. Sådana kemiska processer beskrivs exempelvis i “Journal of Pulp and Paper Science”, s. 47- 51, Vol. 25, No. 2, February 1999.

I en andra utföringsforrn kommer det suspenderade materialet från pappersutskott belagda med en beläggningskomposition, där pappersutskottet efter upplösning förvaras i en utskottstank under en förvaringstid före det bringas till en pappersmaskin. I denna uttöringsforrn tillsätts koldioxid uppströms om eller i utskottstariken, så att under förvaringstiden, falls lösta kalciumjoner (Ca) uti fonn av kalciumkarbonat (CaCO3), så att vitheten hos de träinnehållande massafibrerna, uppmätta enligt SCAN-PB :93 ökas med åtminstone 1 ISO %-enhet och möjligtvis upp till 8 ISO %-enheter. Även i denna utiöringsforrn, eliminerar metoden enligt uppfinningen kemiska föreningar, som annars skulle kunna orsaka en missfärgning eller gulning av massafibrema under förvaringstiden. lO 15 20 25 30 514 687 9 I en alternativ, tredje föredragen utföringsform av upp finningen, omfattar det suspenderade materialet kaolinpartiklar, som är suspenderade i processvätskan som omfattar en lösning av natriurnhydroxid. Därvid används natriurnhydroxiden (N aOH) för att styra viskositeten hos kaolinsuspensionen. I denna utföringsform omfattar de skadliga substansema åtminstone fosfor (P). Därvid är det tidigare känt att fosfor är en vanlig förorening i kaolin. som används som ett fyllrnedel eller ett pigment i en komposition för en pappers- beläggning. Naturligtvis är fosfor och andra föroreningar oönskade i avloppsvatten som kommer fiån produktionen av belagt papper. I derma alternativa utföringsform tillsätts koldioxid till processvätskan, dvs. natriumhydroxidlösningen och gör det möjligt att avlägsna fosfor tillsammans med de metallhydroxider som bildats av metalljonema, från processvätskan genom den ovan nämnda koagulerings- /agglomerings- /fixerings processen. Resultatet blir att det susp enderade materialet erhåller en förbättrad dränerings- förmåga och ett högre innehåll av metall, medan processvätskan får en lägre metallinnehåll, dvs. ett lägre innehåll av både fosfor och metallj oner.

I en fj ärde föredragen utföringsform av uppfinningen omfattar det suspenderade materialet massañbrer från återvunnet papper som suspenderats i processvätskan som omfattar vatten, där det suspenderade materialet utsätts för en ligninbevarande blekning. Därvid omfattar de skadliga substansema åtminstone syntetiskt organisk material, såsom färgpulver, där koldioxid tillsätts till processvätskan före blekning, så att det syntetiska organiska materialet fixeras på det suspenderade materialet.

I en femte föredragen utföringsforrn av uppfinningen, omfattar det susp enderade materialet massafibrer av terrnoslipmassa suspenderade i processvätskan som omfattar vatten med en tillsats av natriumhydroxid, där det suspenderade materialet utsätts för en ligninbevarande blekning med väteperoxid (HZOZ) och därefter förs till en pappersmaskin efter en mellanliggande lagringstid. Därvid omfattar de skadliga substansema åtminstone löst organiskt material och återstående peroxidförstörande metallj oner, där koldioxid tillsätts till processvätskan före den mellanliggande lagringstiden, så att natriurrihydroxid (N aOH) omvandlas till natriurnbikarbonat (NaHCO3) och återstående peroxidförstörande metalljoner och löst organiskt material fixeras på det suspenderade materialet. I denna utföríngsforrn kommer processvätskan. att uppvisa en lägre kemiskt syrebehov (COD), 10 15 20 25 30 514 687 10 vilket är fördelaktigt ur miljösynpunkt, eftersom natriumbikarbonat ger en mindre upplösning av organiska föreningar från massafibrerna än natriurnhydroxid skulle göra.

Dessutom kommer processvätskan att ha ett högre innehåll av återstående peroxid som kommer från väteperoxid, vilket kommer att ge en högre vithet till det slutliga pappersarket.

I en sjätte föredragen utföringsform av uppfinningen omfattar det suspenderade materialet aktivt slam susp enderat i processvätskan som omfattar avloppsvatten, där det suspenderade materialet utsätts för en avvattníng. Därvid omfattar de skadliga substansema åtminstone löst organiskt material, såsom biologiska polymerer som kommer från det aktiva slarnmet, där koldioxid tillsätts till processvätskan före avvattning, så att det lösta organiska materialet fixeras på det suspenderade materialet och underlättar avvattníng. l en sj unde föredragen utföringsforrn av uppfinningen omfattar det suspenderade materialet massafibrer som är suspenderade i processvätskan som omfattar vatten med hög temporär hårdhet, där massafibrerna formas till ett pappersark i en pappersmaskin vid en temperatur hos processvätska som är lägre än + 40 °C. Därvid omfattar de skadliga substanserna åtminstone löst kalcíumbikarbonat (Ca(HCO3)2, där koldioxid tillsätts till processvätskan före pappersmaskinen så att löst kalciumbikarbonat omvandlas till kalciumkarbonat (CaCO3) som fixeras på det suspenderade materialet.

I det följande kommer föreliggande uppfinning att illustreras ytterligare medelst två exempel.

Exempel l Laboratorieprov från suspensioner av termomekanisk barrmassa extraherades från en TlVlP-lina efter ett blekningssteg med väteperoxid i en mäldberedning i full skala i ett utrymme i ett pappersbruk som framställer tidningspapper. Ett prov (C02) behandlades med en tillsats av gasformig koldioxid (C02), medan ett andra prov lämnades obehandlat som referens (REF). Mängden tillsatt koldioxid (C02) varierades mellan 2 och 8 kg C02 per ton torra massafibrer med goda resultat. De bästa resultaten erhölls vid en tillsats av 5,1 kg C02 per ton torra massafibrer. Behovet för tillsats av C02 är delvis beroende av 10 15 20 25 koncentrationen av natriumhydroxid i processvätskan. Vithet % ISO och pH hos massan, återstående peroxid och COD hos vätskefasen bestämdes för massaproven som en funktion av lagringstiden, genom att använda vithet % ISO SCAN-P3:93, justerad till pH 8. 514 687 Resultaten framgår av Tabell 1A nedan. pH Vithet, % ISO Återstående HzOz, kg/ton Upplöst, COD, kg/ton Dessutom bestämdes innehållet av ett antal lösliga metaller och element i vattenfasen av de två rnassasuspensionerna (REF och C02) genom att använda lämpliga tekniker, till H2Q2 TMP prov REF C02 Tabell 1A 0 7,9 7,9 77,6 7 7,6 0,27 0,27 30,1 30,1 3 8,2 7 74,9 76,5 0 0,27 36,3 26,7 Laggngstid vid 75 °C och 10 % fasthet, h 6 8,3 7 ,3 72,3 75,3 0,27 36,8 27,2 exempel ICP. Resultaten inklusive pH, fiamgår av Tabell IB nedan. 7,3 71,6 74,9 0,18 37,4 27,7 10 15 25 30 35 514 687 12 Tnbeii 113 REF m 1 29mm Minskning, % 1> 0,496 0,461 7 Mg 0,52 0,69 _ s 12 12 _ K 5,75 5,ss _ Na 413 412 _ c1 11,6 11 5 Mn 0,08 0,04 50 13 0,003 0,003 _ on 0,03 0,03 _ Fe 0,08 0,05 3s zn 0,393 0,169 ss M6 0,003 0,003 _ A1 0,2 0,01 95 si 44,7 25,2 44 ca 5,12 5,05 1 pH 7,9 7 Som framgår av Tabellerna 1A och lB ovan, uppvisar det TMP-prov som blekts med H20; som behandlats med koldioxid (C02) ett mer stabilt pH och en mindre minskning i vithet vid lagring järnfort med det obehandlade massaprovet (REF).

Dessutom hölls nivåerna av återstående peroxid genom tillsats av koldioxid på en mycket högre, ganska stabil nivå och gav ett lägre COD-värde i vattenfasen. Även haltema av flertalet av de lösliga metallema och elementen i vattenfasen minskades.

Exempel 2 Laboratoriemassaprov extraherades från den returlinjen av belagt utskott i en mäld- beredning i full skalai ett utrymme i ett pappersbruk som framställer LWC-papper. Ett prov (C02) behandlades med en tillsats av gasformig koldioxid, medan ett andra prov lämnades obehandlat som referens (REF). Mängden tillsatt koldioxid (C01) varierades mellan 2 och 8 kg C02 per ton torra massafibrer med goda resultat. De bästa resultaten erhölls vid en tillsats av 5,1 kg C02 per ton torra massafibrer. Vithet % ISO hos massan lO 15 20 25 30 514 es? 13 och pH, COD och färg (Pt-Co) hos vätskefasen bestämdes för proven efier 0 och 4 h lagringstid vid 60 °C och 5,4 % fasthet, genom att använda lämpliga testmetoder för massa, Lex. vithet % ISO SCAN-P3 :93, pH justerat till 8. Resultaten framgår av Tabell 2A nedan.

Tabell 2A Belaflt utskott REF 0 h REF 4 h _C__(_)_,,_4_l_1_ pH 8,4 8,4 7 Vithet, % ISO, 73,2 72,6 76,7 pH 8,3 Uppl. COD, mg/1 2150 2180 1310 Färg, Pt-Co 30000 35600 1120 Vilket framgår av resultaten Tabell 2A ovan gav utskottsprovet behandlat med koldioxid (C02) ett lägre pH-värde och en högre vithet efter 4 h lagringstid än det obehandlade provet av utskottsmassa (REF). Dessutom hade vätskefasen hos provet (C02) behandlat med koldioxid ett mycket lägre COD-värde och färg än referensprovet (REF) efter en lagringstid av 4 h. Även i Exempel 2 bestämdes halterna av ett antal lösliga metaller och element i vattenfasen hos massasuspensionen (REF och C02) genom användning av lämpliga tekniker exempelvis ICP. Resultaten inklusive pH-värden framgår av Tabell 2B nedan. 10 15 20 25 30 514 687 14 Tabell 2B REF m l im Reduction % P 1,17 0,408 65 Mg 15 71 53 S 41 ,3 35,9 13 K 10,9 6,47 41 Na 300 300 - Cl 10,4 1 0,1 3 Mn 0,128 0,041 68 B 0,078 0,01 5 81 C11 0,029 0,014 52 FC 1,92 0,054 97 Zn 0,081 0,036 56 M0 0,003 0,003 - A1 109 0,506 99 Si 122 21 83 Ca 830 265 68 pH 8,4 7,3 Vilket framgår av tabell ZB ovan, resulterar tillsats av koldioxid till en vattensuspension av belagt utskott i en mycket signifikant minskning av de flesta av de bestämda lösliga metallerna och elementen i massafiltratet.

Vilket framgår av tabellerna lB och 2B ovan, påverkade inte tillsats av koldioxid innehållet av natrium i vattenfasen. Detta är viktigt när metoden enligt uppfinningen används i kemiska eller halvkemiska processer för massatillverkning, där förluster av natrium bör minimeras.

Föreliggande uppfinning bör inte anses vara begränsad till vad som visats i beskrivningen eller i exemplen ovan, utan dess omfång definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 514 se? 1 5 Patentkrav Metod for eliminering av skadliga substanser i en processvätska, som har ett forsta pH-värde och som förutom de skadliga substansema, omfattar metalljoner och suspenderat material, där koldioxid tillsätts till processvätskan för att bringa processvätskan till ett andra pH-värde, som är lägre än det första pH-värdet, kännetecknad av, att metallj onerna omfattar hydroxidbildare och att koldioxid (C02) tillsätts i en mängd som orsakar det andra pH-värdet att bli mellan 8 och 6,5, så att koldioxid i första hand bildar bikarbonatj oner (HCOQ) som har en pH-buffiande effekt och metalljonerna i forsta hand bildar metallhydroxider, varpå de skadliga substansema koagulerar eller agglomerar med metallhydroxidema och vidhäfiar till det suspenderade materialet for att därefter avlägsnas från processvätskan. En metod enligt patentkrav l, kännetecknad av, att det suspenderade materialet med de skadliga substanserna som vidhäftar till dessa sedan avlägsnas från processvätskan. En metod enligt patentkrav l eller 2, kännetecknad av, att koldioxid tillsätts i en mängd som får det andra pH-värdet att bli mellan 7 och 7,5. En metod enligt patentkrav l, 2 eller 3, kännetecknad av, att de skadliga substanserna omfattar löst eller suspenderat organiskt material eller syntetiskt, organiskt material, såsom träharts, sållspånsfibrer, biologiska polymerer eller latex. lO 20 25 30 10. 514 687 16 En metod enligt något av föregående patentlcrav, kännetecknad av, att de skadliga substansema omfattar löst eller suspenderat oorgariiskt material, som kommer från Ca, P, Si, Mg, Mn, Fe, Cu, Al, Zn, Si eller K. En metod enligt något av föregående patentlcrav, kännetecknad av, att processvätskan är fárskvatten, en processvätska i en process för massa~ tillverkning, processvatten i en papperstillverlmingsprocess, en vätska för beredning av en beläggningskomposition för papper eller avloppsvatten. En metod enligt något av föregående patentlcrav, kännetecknad av, att metalljoner omfattar A19, F e3 l, Fez] Znzå, Cuz' eller en kombination av dessa. En metod enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att det suspenderade materialet omfattar cellulosafibrer, kaolinpartiklar eller aktivt slam. En metod enligt något one av the preceding patentkrav, kännetecknad av, att det suspenderade materialet med de därpå fixerade metallj onema och skadliga substanser används för tillverkning av papper eller förbränns med utvinning av värme. En metod enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att vitheten hos det suspenderade materialet, uppmätt enligt SCAN-P3:93, stabiliseras eller höjs medelst metoden. 10 15 20 25 30 ll. 12. 13. 514 687 17 A metod enligt något av patentkraven 1 - 10, där det suspenderade materialet omfattar träinnehållande massafibrer som utsätts för en ligninbevarande blekning i åtminstone ett blekningssteg och därefter lagras i en lagringstank under en retentionstid, kännetecknad av, att koldioxid tillsätts uppströms om eller i lagringstanken, så att förlust av vithet hos de träinnehållande massafibrerna, uppmätt enligt SCAN-P3 z93, minskas med mindre än 3 ISO %-enheter under retentionstiden. En metod enligt något av patentkraven 1 - 10, där det suspenderade materialet kommer från pappersutskott belagda med en beläggningskomposition, och nämnda pappersutskott efter sönderdelning förvaras i en tank för pappersutskott under en lagringstid före det bringas till en pappersmaskin, kännetecknad av, att koldioxid tillsätts uppströms om eller i tanken för pappersutskott, så att vitheten hos de träinnehållande massafibrerna, uppmätt enligt SCAN-P3t93, minskas med mindre än 3 ISO %-enheter under retentionstiden. En metod enligt något av patentkraven l - 9, där det suspenderade materialet p omfattar kaolinpartiklar suspenderade i processvätskan som omfattar en lösning av natriurnhydroxid, kännetecknad av, att de skadliga substansema omfattar åtminstone fosfor (P), där koldioxid tillsätts till processvätskan, så att det suspenderade materialet erhåller en förbättrad avvattriingsfónnåga och ett högre metallinnehåll och processvätskan erhåller ett lägre metallinnehåll. lO 15 20 25 14. 15. i"ii1š14i 687 18 En metod enligt något av patentkraven 1 - 10, där det suspenderade materialet omfattar rnassafibrer från återvunnet returpapper suspenderade i proccssvätskan som omfattar vatten och där det suspenderade materialet utsätts for en li gninbevarande blekning, kännetecknad av, att de skadliga substanserna åtminstone omfattar syntetiskt organiskt material, där koldioxid tillsätts till processvätskan före blekning, så att det syntetiska organiska materialet ñxeras till det suspenderade materialet. En metod enligt något av patentkraven 1 - 10, där det suspenderade materialet omfattar massafibrer av mekanisk massa suspenderade i processvätskan som omfattar vatten med en tillsats av natiiurnhydroxid och det suspenderade materialet utsätts för en ligninbevarande blekning med väteperoxid (H2O2) och därefter fors till en pappersmaskin efter en mellanliggande lagringstid, kännetecknad av, att de skadliga substanserna åtminstone omfattar löst organiskt material och återstående peroxidforstörande rnetalljoner, där koldioxid tillsätts till processvätskan före den mellanliggande lagringstiden, så att natriumhydroxid (NaOH) omvandlas till natriumbikarbonat (NaI-ICO3) och återstående peroxid- fórstörande metalljoner och löst organiskt material fixeras till det suspenderade materialet. lO 15 16. 17. 514 §87 19 En metod enligt något av patentlcraven l - 9, där det suspenderade materialet omfattar aktivt slam suspenderat i processvätskan som omfattar avloppsvatten och det suspenderade materialet utsätts för en avvattning, kännetecknad av, att de skadliga substansema åtminstone omfattar löst organiskt material, såsom biologiska polymerer som kommer från aktivt slam, där koldioxid tillsätts till processvätskan före avvattning, så att löst organiskt material fixeras till det suspenderade materialet och avvattning underlättas. En metod enligt något av patentkraven 1 - 10, där det suspenderade materialet omfattar massafibrer suspenderade i processvätskan som omfattar vatten med hög temporär hårdhet och massafibrerna formas till ett pappersark i en papp ersmaskin med en temperatur hos processvätskan som är lägre än + 40 °C, kännetecknad av, att de skadliga substansema åtminstone omfattar löst kalciumbikarbonat, där koldioxid (C02) tillsätts till processvätskan före pappersmaskinen så att löst kalciumbikarbonat (Ca(HCO3)2) omvandlas till kalciumkarbonat (CaCO3) som fixeras till det suspenderade materialet.