1. 齐鲁工业大学 环境科学与工程学院 山东济南 250353
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摘要:造纸企业对于造纸生产材料在处理与转化的全过程中,不可避免将会导致造纸污泥的大量形成。造纸污泥应当被视为可循环性的造纸生产资源,造纸企业应当遵循变废为宝的基本思路来转化造纸污泥,通过实施污泥过滤以及污泥发酵处理,将其转变成为企业生产材料。目前在资源化利用的思路引导下,造纸污泥资源已经能够得到最大限度利用。
关键词:造纸固体废弃物;性质;资源化利用
1造纸固体废弃物的基本特征
造纸固废产生于造纸生产环节,造纸生产操作环节将会导致排出液体废物、固态废物以及气体废物。与液体以及气体的造纸排放废物相比,呈现固体形态的造纸生产排放物往往具有更大的废物处理难度,因为固态物质很难直接被转化或者溶解。通常情况下,造纸固废的外观表现形式为细小的粉尘、纤维物质与油漆碎末,某些造纸固废来自于造纸颜料或者造纸砂石材料。固态的造纸生产排放物混有细碎的石块、铁屑、尼龙绳的断裂残片以及塑料片等物质,上述废弃物同样属于造纸固体废物。
固体造纸废物的产生具有必然性,但是企业技术人员对其在实施固废处理时,一般将会遇到较多的固废处理难题。这是由于,固态的化工生产排放物本身具备难溶性的特征,对此如果没有经过前期处理,那么直接混入土壤或者水源中的固态物质将会引发区域生态污染,明显威胁到区域生态环境。并且,未经前期处理的固态废弃物质还会给居民饮食健康增加安全隐患,同时也浪费了造纸行业的宝贵生产资源。
2造纸污泥的处理处置方式
2.1造纸生产中的脱墨污泥
由造纸颜料以及造纸填料组成的脱墨污泥属于造纸固废中的重要种类,造纸浮选脱墨的生产环节构成了脱墨污泥的产生根源。在多数情况下,混合油墨粒子与粗纤维残渣的造纸脱墨污泥很难直接被降解,并且对其在实施净化处理时也会面临较大的工艺操作难度。现阶段的造纸污泥净化处理工艺重点涉及到筛选污泥物质以及脱除污泥沉渣,然而对于重金属元素无法进行彻底的脱除操作。由于受到当前时期的污泥处理工艺局限影响,因此就会造成脱墨污泥严重威胁区域生态平衡,埋藏于土壤深部的重金属也会产生明显污染。
2.2企业发电生产
现阶段的造纸污泥已经能够被运用于企业发电生产,依靠污泥焚烧发电的技术手段予以实现。具体针对预处理的造纸污泥在进行焚烧前,首先应当将污泥送入反应塔以及脱硫装置内部,在反应装置内部完成病原菌消灭的操作过程,对于污泥热值实现最大限度的发挥。造纸生产企业针对污泥物质若能适当加以改造与利用,那么污泥废弃物就会被重新转变成为造纸生产资源。因此在目前造纸化工企业必须要充分认识造纸污泥转化的价值与作用,结合污泥处理的工艺技术手段来转化造纸污泥固态废物。
2.3污泥焚烧法
焚烧法能破坏污泥中的一切有机物,有效杀死病原微生物和细菌,可以实现污泥减量化和无害化的目的,是目前常用的污泥最终处置方式。目前常用的污泥焚烧炉包括回旋式焚烧炉、回转窑焚烧炉(独立回转窑焚烧炉、水泥窑)及流化床焚烧炉(独立流化床焚烧炉、循环流化床锅炉掺烧)。在发达国家,污泥焚烧法应用较为广泛,不同国家污泥处理方式。
但是造纸污泥中固形物含量较低,因此,其燃烧热值较低,部分污泥甚至没有燃烧热值。为了提高造纸污泥的燃烧热值,降低处理能耗,一般在焚烧前会将造纸污泥与备料废渣(树皮、木屑等)等辅助材料混合后再送入焚烧炉。
虽然污泥焚烧可以有效地减小污泥体积并且回收热量,但是仍然可能存在严重腐蚀焚烧炉、降低焚烧炉的焚烧能力、增加烟气体积、运行成本高等缺点。此外,污泥焚烧过程中会产生大量灰尘、烟气和少量诸如二噁英等有害气体,对大气造成二次污染。污泥焚烧产生的烟气需要经过进一步的处理。
2.4综合回收利用造纸固废资源
造纸固废资源不能够被直接抛弃,而是应当运用综合性的措施与手段来进行固废物质回收。在此过程中,造纸生产企业针对固废资源必须要综合运用生物手段、化学手段及其他手段来进行处理与回收,最大限度回收造纸固废物质。例如对于包含有机物较多的脱墨污泥而言,技术人员有必要重点回收其中的碳酸钙、高岭土、油墨与纤维物质,然后运用上述的固态物质来制作涂料与填料。
技术人员通过实施以上的污泥改性处理,应当能够达到综合利用以及妥善处理造纸污泥的目标,增强污泥综合利用的成效性。此外,运用物化处理手段并不会给原有生态系统带来任何破坏,并且具有反应过程速度较快以及污染消除程度较为彻底的特征。技术人员对于微电解的装置设备应当运用于固废处理过程,依靠原电池系统作用力来促进固废成分得到分解,对于固废污染程度予以明显的减轻,提升固废处理实效性。
2.5堆肥技术
造纸污泥中含有丰富的有机质以及钾、钙、镁、铁、锌等植物营养成分,因此,利用造纸污泥为原料,通过堆肥技术进行发酵,可以生产有机肥,实现造纸污泥资源化综合利用的目的。在堆肥过程中,好氧嗜温菌和嗜热菌在适宜的温度及pH值条件下将污泥中的有机物转化成稳定的有机质,并且可以凭借堆肥过程中的高温杀死有害微生物和病原菌。根据需氧量,堆肥可以分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种,一般常说的堆肥是指好氧堆肥技术。好氧堆肥过程包括前处理、一次发酵、二次发酵、后处理、脱臭、储存几个过程,堆肥工艺流程给如图4所示。堆肥过程受C/N比、C/P比、污泥含水率、温度、供氧情况、pH值、堆肥原料尺寸等因素的影响。造纸污泥结构致密,容易结块,因此在堆肥前一般会加入膨松剂和调理剂来改善其堆肥效率。
2.6运用造纸固废来改善生态环境
经过适当转化后的固体废物不仅不会威胁到区域生态平衡,而且还能达到土壤性状优化与改善的目标。因此,造纸企业对于固废处理环节应当致力于改良土壤以及改善生态环境,进而达到促进与维系区域生态平衡的良好实践效果。在微生物的发酵作用影响下,经过分解与氧化处理后的造纸污泥将会转变成为融入土壤内的腐殖质,有效确保了土壤营养物质达到更为丰富的程度。具体在改良区域土壤环境的实践中,合理运用造纸污泥资源将会达到充实土壤磷元素、钾元素与氮元素的效果,对于酸碱度失衡的土壤性状进行全面的调整改善。现阶段的造纸污泥改善区域生态环境做法已经得到推广接受,技术人员正在逐步尝试降低土壤容重以及丰富土壤营养元素的实践操作过程,旨在合理控制土壤元素比例,对于农田耕地质量予以全面的提高。
结束语
综上所述,现阶段的造纸化工企业面临较为严峻的化工生产资源短缺威胁,客观上决定了造纸生产企业应当运用资源转化的手段来处理固废物质,将造纸固废转化成为可以利用的造纸生产资源,实现资源化的固废处理与固废利用效果。
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