ES3039817T3 - Methods of controlling calcium precipitation and/or scaling - Google Patents

Methods of controlling calcium precipitation and/or scaling

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Abstract

Se describen métodos para preservar el almidón presente en la pulpa, así como métodos para controlar la precipitación de calcio y/o la formación de incrustaciones en digestores o sistemas de DBO. Estos métodos pueden implementarse como parte de un proceso de fabricación de papel. El agua de proceso que contiene pulpa puede tratarse con cloramina. El agua de proceso que contiene pulpa con almidón nativo puede recibir un doble tratamiento con al menos un biocida, como la cloramina, y al menos un oxidante, como el hipoclorito de sodio. El tratamiento puede realizarse de cualquier manera adecuada. Puede realizarse en una o más etapas o ubicaciones de un sistema de fabricación de papel. Mediante este tratamiento se puede alcanzar un valor o rango objetivo de cloramina residual. Las láminas/cartones de embalaje y otros productos de papel fabricados mediante los métodos descritos presentan una resistencia superior y otras características deseables. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos para controlar la precipitación y/o incrustación de calcio
Antecedentes de la invención
La presente descripción se refiere a la fabricación de papel y/o al uso de papel/cartón reciclado, y además se refiere a controlar la precipitación y/o incrustación de calcio en el tratamiento de efluentes de aguas residuales.
El reciclaje es un factor importante en la economía ecológica moderna y es particularmente importante en el objetivo de la industria del papel de ser más eficaz y sostenible para el medio ambiente. Sin embargo, el uso de pulpa reciclada en la fabricación de papel y embalajes, sin embargo, presenta varios obstáculos para conseguir productos de alta calidad. La pulpa reciclada, por ejemplo, derivada de cartón corrugado viejo, calidades de escritura/impresión dimensionadas o recubiertas con almidón, contiene almidón, generalmente a niveles altos, y son beneficiosas para fabricar papel/cartón reciclado. Las calidades de papel/cartón a reciclar también tienen niveles beneficiosos de CaCO3. Desafortunadamente, este contenido de almidón puede degradarse sustancialmente durante la fabricación al igual que el almidón suplementario añadido durante la fabricación. Menos almidón en el producto resultante significa una pérdida o propiedades mecánicas menores en el producto de papel/cartón fabricado con la pulpa. Además, el calcio encontrado en la pulpa, como pulpa de fuentes recicladas, puede causar precipitación, incrustación o suciedad de calcio en el tratamiento posterior del agua de proceso que ocurre después de la extracción de la pulpa.
Más específicamente, en el pasado, numerosas plantas de fabricación de papel (especialmente aquellas que usan papel reciclado) han experimentado numerosos problemas que pueden haber estado relacionados con problemas bacterianos. Sin embargo, cuando se intentó el enfoque convencional para combatir las bacterias, no se tuvo éxito. Los biocidas usados típicamente en la industria de fabricación de papel y/o tratamientos típicos biocidas no resolvieron los siguientes problemas que se observaban en muchas máquinas que fabricaban papeles de embalaje. Los individuos de la industria no podían entender cuál era el problema exacto y no podían determinar una solución al problema. Sin embargo el presente inventor, determinó que una actividad microbiana particular inició la siguiente secuencia:
• Los microorganismos liberan amilasas en el sistema de fabricación de papel.
• Estas enzimas extracelulares degradan el almidón en oligómeros de glucosa (por ejemplo, maltosa) y glucosa (el almidón, por ejemplo, proviene del papel usado, almidón aditivo de extremo roto y/o húmedo).
• Los oligómeros y monómeros son absorbidos por bacterias y se fermentan produciendo ácidos grasos volátiles (VFA).
• Los VFA disminuyen el pH del proceso (de 7 o superior a 6,5-6 o inferior).
• El proceso de fermentación va acompañado por un aumento de la conductividad y una disminución del potencial redox.
• El pH en áreas localizadas alrededor de las bacterias en fermentación puede ser tan bajo como 1 a 4.
• El pH bajo disuelve la carga de carbonato cálcico (por ejemplo como está presente en el papel usado) en calcio soluble Ca2+ (y CO<2>).
En este punto, los problemas solo empeoran: (1) un mayor crecimiento de bacterias en fermentación da como resultado una mayor producción de amilasas extracelulares; (2) cualquier almidón añadido para obtener resistencia en el extremo húmedo (entre la arqueta de mezcla y la caja de llegada) se degrada; (3) los oligómeros de glucosa estimulan aún más el crecimiento de microorganismos y aumentan el limo y/o otros problemas bacterianos; (4) los VFA son una causa de problemas graves de olor en el papel, así como en el entorno de producción y/o en los alrededores, incluyendo potencialmente áreas de habitación; (5) cuando el carbonato cálcico se disuelve y estabiliza por los VFA, se pierde la carga (por ejemplo, de papel usado), esencialmente una pérdida de materia prima; y/o (6) el calcio disuelto puede causar depósitos o problemas de incrustación.
En fábricas que usan digestores anaeróbicos para tratamiento de aguas residuales, se puede desarrollar otro problema relacionado, de la siguiente manera:
• los VFA reaccionan para estabilizar el calcio disuelto (como sales de VFA-Ca) y llevan ese calcio al sistema de tratamiento de aguas residuales.
• Con la conversión de VFA en CH<4>y CO<2>y un aumento de pH en el digestor anaerobio, se forma incrustación de calcio; si se forma un exceso de incrustación, esto puede cerrar el sistema de tratamiento de residuos, que a su vez podría provocar el cierre de la fábrica para la limpieza del digestor anaeróbico.
En las fábricas que usan digestores o estanques aeróbicos para el tratamiento de aguas residuales, solos o en combinación con digestores anaerobios, pueden desarrollarse problemas secundarios con CaCO3, de la siguiente manera:
• los VFA reaccionan para estabilizar el calcio disuelto (como sales de VFA-Ca) y llevan ese calcio al sistema de tratamiento de aguas residuales.
• Con (más) degradación de los VFA en el efluente y con un aumento adicional del pH durante el tratamiento del efluente, el carbonato cálcico puede precipitar y provocar incrustación (reactores aeróbicos) o formación excesiva de lodo (en estanques aeróbicos). Esto puede conducir a un mayor tiempo de inactividad para el mantenimiento y la limpieza y puede causar un coste significativo para la eliminación de lodo rico en CaCO3 como residuos químicos.
El presente inventor fue el primero en comprender la raíz del problema y cómo prevenirlo y/o controlarlo. El enfoque usado por el presente inventor, como se describe en el presente documento, es reducir o prevenir la descomposición del almidón por la actividad microbiológica en la fábrica de papel. Las causas fundamentales del problema son en resumen:
- Las bacterias y las enzimas amilasa producidas por las bacterias en las máquinas de papel, porque las enzimas amilasa son muy eficaces para descomponer el almidón, por ejemplo, en maltosa y glucosa.
- La estimulación del metabolismo de fermentación de bacterias anaerobias facultativas por el alto contenido de glucosa y azúcar en el agua de proceso resultando en la producción de altos niveles de VFA que son el origen de la solubilización de la carga de calcio en el proceso.
Por tanto, el presente inventor determinó que la mejor manera de resolver este problema era adelantarse al problema y detener la cadena de sucesos que se detallan anteriormente.
El documento US 2007/0045199 describe o mezclas sinérgicas de haloaminas, y su uso para el control de crecimiento de microorganismos en sistemas acuosos, . El documento US 2006/0231505 describe mezclas sinérgicas de haloaminas y biocidas no oxidantes y su uso para controlar el crecimiento de microorganismos en sistemas acuosos.
Sumario de la presente invención
La presente invención se refiere a un método para controlar o prevenir la precipitación y/o incrustación de calcio, caracterizado por (i) en un digestor aeróbico o anaeróbico que procesa agua de proceso utilizada en la fabricación de papel y que contiene calcio de la pulpa que se procesa, comprendiendo dicho método, en un proceso de fabricación de papel, tratar continuamente el agua de proceso que contiene dicha pulpa con cloramina que comprende monocloramina, de modo que dicha agua de proceso, cuando dicha pulpa está presente, tiene una cantidad residual de cloramina de entre 0,3 ppm y 15 ppm, en donde el calcio está presente en dicha pulpa, y luego formar papel o cartón a partir de dicha pulpa, y procesar dicha agua de proceso, después de la eliminación de la pulpa, a uno o más digestores; o (ii) en un sistema de reducción de la demanda biológica de oxígeno que procesa agua de proceso utilizada en la fabricación de papel y que contiene calcio de la pulpa que se procesa, comprendiendo dicho método, en un proceso de fabricación de papel, tratar continuamente el agua de proceso que contiene dicha pulpa con cloramina que comprende monocloramina de modo que dicha agua de proceso, cuando dicha pulpa está presente, tiene una cantidad residual de cloramina de entre 0,3 ppm y 15 ppm, en donde el calcio está presente en dicha pulpa, y luego formar papel o cartón a partir de dicha pulpa, y procesar dicha agua de proceso, después de la eliminación de la pulpa, en dicho sistema de reducción de la demanda biológica de oxígeno para reducir las demandas biológicas de oxígeno.
Las características y ventajas adicionales de la presente invención se expondrán en parte en la descripción que sigue, y en parte serán evidentes por la descripción, o se pueden aprender practicando la presente invención. Los objetos y otras ventajas de la presente invención se realizarán y conseguirán mediante los elementos y combinaciones resaltados particularmente en la descripción y reivindicaciones adjuntas.
Los métodos de la presente invención pueden dar como resultado el mantenimiento o el aumento del contenido de carga y/o cenizas en el producto laminar. Por ejemplo, el calcio sólido que se habría disuelto en sistemas convencionales, en cambio, se retiene en la lámina como materia prima. Las concentraciones más bajas de iones calcio (niveles de calcio precipitado más bajo) conducen a una mayor absorción de almidón en las láminas, incluyendo la unión del almidón a las partículas de carga. La reducción en el uso de la química también se realiza en múltiples contextos incluyendo en la máquina de papel y, posteriormente, en una planta de aguas residuales biológicas. También es posible aumentar la producción de la máquina debido a la reducción en el tamaño de los sólidos de almidón de la prensa y la opción de pasar de la prensa de encolado a la adición de almidón de extremo húmedo. Asimismo, con la presente invención, se puede conseguir una reducción de energía de secado mediante la eliminación de (1 o 2 lados de 2 lados) la prensa de encolado. La reducción de la cantidad de lodo a verter y la reducción del tratamiento de polímeros de plantas de efluentes son posibles además con los métodos de la presente invención.
Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son solo ejemplares y explicativas y están destinadas a proporcionar una explicación adicional de la presente invención, según se reivindica.
Los dibujos adjuntos, que se incorporan y constituyen una parte de la presente solicitud, ilustran algunas de las características de la presente invención y junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención puede entenderse más completamente con referencia a las figuras adjuntas. Las figuras están destinadas a ilustrar características ejemplares de la presente invención sin limitar el alcance de la invención.
La FIG. 1 es un diagrama de flujo de proceso que ilustra un método de acuerdo con un ejemplo de la presente solicitud.
La FIG. 2 es un diagrama de flujo de proceso que ilustra un método de acuerdo con un ejemplo de la presente solicitud.
Descripción detallada de la presente invención
Un punto clave para lograr un control eficaz de los problemas detallados anteriormente es usar el tratamiento biocida correcto, y esto implica usar el biocida correcto, la dosificación correcta, el punto(s) de aplicación correcto, mantener los niveles biocidas residuales correctos y seguir haciéndolo durante un periodo de tiempo prolongado. Se determinó que se deben mantener altos niveles de una o más cloraminas para controlar los problemas detallados anteriormente. Esencialmente, el presente inventor determinó que se necesita un programa de tratamiento muy agresivo y persistente como se detalla en el presente documento.
El agua de proceso utilizada en la fabricación de papel y que contiene el calcio de la pulpa que se procesa se trata continuamente con cloraminas que comprende monocloramina.
El agua de proceso se puede tratar con una o más cloraminas, por ejemplo monocloramina (MCA) o una combinación de monocloramina (MCA) y dicloramina (DCA). Una mayoría (en peso) de la cloramina puede ser MCA (como al menos 50,1 %, al menos 60 %, al menos 70 %, al menos 80 %, al menos 90 %, al menos 95 %, al menos 99 % o 100 % en peso de la cloramina presente). El tratamiento se puede realizar de cualquier manera adecuada. El tratamiento es continuo. El tratamiento se puede realizar en una o más etapas o ubicaciones en un sistema de fabricación de papel. Por ejemplo, el tratamiento se puede realizar en un recipiente como una caja de llegada, tratamiento de pulpeador, agua de carga del pulpeador o arqueta de descarga, o cualquier combinación de los mismos. El tratamiento ocurre cuando la pulpa está presente con el agua de proceso.
La pulpa usada en la presente invención puede ser cualquier variedad adecuada de pulpa o combinación de pulpas. La pulpa puede derivarse de madera dura, madera blanda, o una combinación de las mismas. La pulpa puede ser virgen, reciclada, o una combinación de las mismas. La pulpa puede obtenerse de una o más fuentes tal como embalajes usados, reciclados, contenedores corrugados viejos (OCC), residuos mixtos de oficina (MOW), papel fino recubierto, papel mezclado embalado, papel de oficina clasificado, papel de periódico de calidad de destintado, blanco de noticias, cartón, cartón con polímero, cartón encerado, cartón con papel de aluminio, cartón corrugado embalado, cartón corrugado encerado, residuos de cartón de cerveza, kraft con doble revestimiento, kraft blanqueado, kraft blanqueado ligeramente impreso, kraft blanqueado impreso, kraft coloreado, kraft marrón, residuo de bolsa de multipared de kraft, residuo de polibolsa de multipared de kraft, material vehículo, sobre mixto (nuevo), sobre blanco, sobre blanco con ventana de plástico, sobre coloreado, sobre coloreado con ventana de plástico, sobre kraft, sobre kraft con ventana de plástico, sobre kraft impreso, sobre Kraft impreso con ventana de plástico, libro de contabilidad blanco, libro de contabilidad blanco múltiple, libro de contabilidad blanco impreso con láser, libro de contabilidad coloreado, libro de contabilidad de múltiples colores, libro de contabilidad superior, libro de contabilidad con láminas intercaladas de carbono, papel de libro de contabilidad térmico sin carbón, blanco duro, carpetas mixtas, carpetas de manila, carpetas de colores, material de carpeta de archivo de manila, blanco suave, fibra de madera molida, revistas, revistas con fusión en caliente, libros, material de libros, material de copa encerada, papel cristal, embalaje aséptico, contenedores de fibra sólida, o cualquier combinación de los mismos. El almidón puede estar presente en papeles reciclados, como embalaje usado, reciclado, contenedores corrugados viejos (OCC), residuos mixtos de oficina (MOW), papeles finos recubiertos u otros papeles de impresión, u otros papeles reciclados indicados, y en general todos los materiales celulósicos reciclados que contienen almidón. La pulpa puede contener al menos aproximadamente 1,0 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 10 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 25 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 50 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 60 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 75 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 90 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 95 % en peso de contenido post-consumidor, al menos aproximadamente 99 % en peso de contenido post-consumidor, o 100 % en peso de contenido post-consumidor basado en el peso total de pulpa seca.
La fuente de pulpa y/o pulpa pueden contener cualquier cantidad deseada de almidón. Por ejemplo, la fuente de pulpa y/o pulpa pueden contener almidón en una cantidad de al menos 0,1 kg/tonelada (1 tonelada, es una tonelada métrica = 2200 lbs), al menos aproximadamente 0,5 kg/tonelada, al menos aproximadamente 1 kg/tonelada, al menos aproximadamente 5 kg/tonelada, al menos aproximadamente 10 kg/tonelada, al menos aproximadamente 15 kg/tonelada, al menos aproximadamente 20 kg/tonelada, al menos aproximadamente 40 kg/tonelada, al menos aproximadamente 45 kg/tonelada, al menos aproximadamente 50 kg/tonelada, al menos aproximadamente 75 kg/tonelada, al menos aproximadamente 100 kg/tonelada, al menos aproximadamente 250 kg/tonelada, mayor de aproximadamente 500 kg/tonelada, o un intervalo que incluye una o más de tales cantidades. El almidón puede estar presente en la pulpa en una cantidad deseada basada en el peso total de fibra de pulpa seca. Por ejemplo, el almidón puede estar presente en la pulpa en una cantidad de al menos aproximadamente 0,001 % en peso, al menos aproximadamente 0,01 % en peso, al menos aproximadamente 0,05 % en peso, al menos aproximadamente 0,10 % en peso, al menos aproximadamente 0,50 % en peso, al menos aproximadamente 1,0 % en peso, al menos aproximadamente 5,0 % en peso, al menos aproximadamente 10 % en peso, al menos aproximadamente 15 % en peso, al menos aproximadamente 25 % en peso, al menos aproximadamente 50 % en peso basado en el peso total de fibra de pulpa seca, o un intervalo que incluye una o más de tales cantidades. Por ejemplo, el contenido de almidón puede ser de al menos aproximadamente 10 % en peso, incluyendo desde aproximadamente 2,0 % en peso hasta aproximadamente 3,0 % de almidón catiónico en el extremo húmedo, de aproximadamente 2,0 % en peso a aproximadamente 5,0 % en peso de material de doble cara, y de aproximadamente 1,0 % a aproximadamente 4,0 % de almidón a partir de pegamento basado en el peso total de fibra de pulpa seca. El almidón que está presente en la pulpa y/o el agua de proceso puede ser el resultado del almidón presente en la pulpa (como el almidón que proviene de fuentes recicladas como el embalaje y/o cartón) y/o puede ser el resultado de almidón añadido a la pulpa y/o agua de proceso.
El almidón se puede medir, antes, después y/o durante el tratamiento de la pulpa usando cualquier método adecuado o deseado. La distribución del peso molecular del almidón (PM) se puede medir, por ejemplo, mediante cromatografía de exclusión por tamaño. Los métodos de la presente invención pueden permitir una cantidad aumentada y un peso molecular promedio de almidón recuperado de fibra reciclada, así como también usado en el contexto de fábricas de celulosas de embalaje de fibra virgen. El aumento de PM de almidón ayuda a conseguir mejores propiedades mecánicas. El PM promedio en Daltons de amilosa, amilopectina y/o almidón total en la pulpa puede ser de al menos 1,0x103 D, al menos 1,0x104 D, al menos 1,0x105 D, al menos 5,0x105 D, al menos 1,0x106 D, al menos 2,5x106 D, al menos 5,0x106 D, al menos 7,5x106 D, o al menos 1,0x107 D.
El almidón puede ser endógeno y/o exógeno a la fuente de pulpa y/o pulpa. La pulpa se puede complementar con almidón adicional en cualquier momento, ubicación o tasa deseados. El almidón se puede obtener de cualquier fuente o combinación de fuentes. Se puede usar cualquier tipo de almidón o combinación de almidones. El almidón puede tener cualquier cantidad deseable y/o cantidades relativas de amilosa y amilopectina. Por ejemplo, el almidón puede contener de aproximadamente 5,0 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de amilosa y de aproximadamente 50 % en peso a aproximadamente 95 % en peso de amilopectina, de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 35 % en peso de amilosa y de aproximadamente 65 % en peso a aproximadamente 90 % en peso de amilopectina, o de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 25 % en peso de amilosa y de aproximadamente 75 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de amilopectina basado en el peso total del almidón. El almidón puede contener almidón catiónico, almidón aniónico, o una combinación de los mismos. El almidón puede estar modificado, sin modificar, o una combinación de los mismos. El almidón modificado puede incluir, por ejemplo, uno o más de hidroxietil almidón, almidón carboximetilado, dextrina, almidón tratado con ácido, almidón tratado con compuesto alcalino, almidón blanqueado, almidón oxidado, almidón tratado con enzimas, fosfato de monoalmidón, fosfato de dialmidón, fosfato de dialmidón fosfatado, fosfato de dialmidón acetilado, acetato de almidón, adipato de dialmidón acetilado, hidroxipropil almidón, fosfato de hidroxipropil dialmidón, hidroxipropil dialmidón glicerol, octenil succinato sódico de almidón, un almidón oxidado acetilado, o cualquier combinación de los mismos.
El agua de proceso que contiene la pulpa puede tener recuentos muy bajos de bacterias amilolíticas y/u otras bacterias. Las bacterias amilolíticas pueden estar presentes en menos de aproximadamente 0,1 unidades formadoras de colonias (ufc) por gramo de pulpa de peso seco (d.w.), menos de aproximadamente 10 ufc/g de pulpa d.w., menos de aproximadamente 1.000 ufc/g de pulpa d.w., menos de aproximadamente 1,0x105 ufc/g de pulpa d.w., menos de aproximadamente 1,0x106 ufc/g de pulpa d.w., menos de aproximadamente 1,0x108 ufc/g de pulpa d.w., menos de aproximadamente 1,0x1010 ufc/g de pulpa d.w., menos de aproximadamente 1,0x1012 cfu/g de pulpa d.w., menos de aproximadamente 1,0x1015 ufc/g de pulpa d.w. Las bacterias amilolíticas se pueden controlar de tal manera que las bacterias no causan una descomposición significativa del almidón en la pulpa. Por ejemplo, la cantidad de almidón presente originalmente (cuando se añade al agua de proceso) no se puede reducir en más del 50 % en peso una vez en el papel hecho con la pulpa. Dicho de otra forma, al menos 50 % en peso de la cantidad inicial de almidón en la pulpa de partida puede llegar al papel resultante de la pulpa y esto puede ser al menos 60 % en peso, al menos 70 % en peso, al menos 80 % en peso, al menos 90 % en peso, al menos 95 % en peso, tal como de 60 % en peso a 99 % en peso.
En los métodos de la presente invención se puede usar cualquier cloramina o combinación de cloramina adecuada. La cloramina contiene monocloramina. Por ejemplo, el producto BUSPERSE 2454, el producto BUSAN 1215, y el producto BUCKMAN 1250, disponibles en Buckman Laboratories International, Inc., Memphis, Tennessee, pueden usarse como precursores (relación molar 1:1 para NaOCl en lejía) para formar cloramina. La cloramina se puede preparar de acuerdo con cualquier método adecuado. Por ejemplo, la cloramina se puede producir mediante una o más técnicas descritas en las Patentes de Estados Unidos N.os 4,038,372, 4,789,539, 6,222,071, 7,045,659 y 7,070,751. La cloramina se puede formar como una solución madre que se puede introducir en el agua de proceso. La cloramina puede formarsein situen el agua de proceso. La cloramina se puede formar haciendo reaccionar al menos una sal de amonio con al menos un oxidante que contiene cloro. La cloramina se puede formar haciendo reaccionar al menos una sal de amonio con hipoclorito sódico o hipoclorito cálcico o ambos. Por ejemplo, la sal de amonio puede ser bromuro de amonio, sulfato de amonio, hidróxido de amonio, cloruro de amonio, o una combinación de los mismos. La monocloramina se puede producir haciendo reaccionar una relación molar de 1 a 1 de la sal de amonio y cloro.
Se puede usar cualquier oxidante o combinación de oxidantes adecuados en los métodos de tratamiento doble como el oxidante usado para reducir o eliminar las enzimas que degradan el almidón, como amilasa. Los oxidantes pueden usarse en el método de tratamiento dual que son incompatibles o compatibles con la monocloramina. Como se indica, NaOCI es incompatible con monocloramina, en donde NaOCI libera cloro libre que reacciona con la monocloramina y por lo tanto lo elimina. Otros oxidantes que son incompatibles con la cloramina que se pueden usar son los compuestos de hipohalito (por ejemplo, OBr-), oxidantes de halógeno añadidos a través de estabilizadores de halógeno tales como hidantoínas halogenadas (por ejemplo, bromocloro-5,5-dimetilhidantoína o BCDMH), DMH con lejía, urea con lejía, y similares. Por ejemplo, aunque en el presente documento se ilustra NaOCI, se pueden usar otros hipohalitos de metales alcalinos o hipohalitos de metales alcalinotérreos, incluyendo cualquier combinación de los mismos. Se pueden añadir sales de hipohalito para procesar el agua en forma de partículas líquidas o sólidas, dependiendo del material específico. Se pueden usar oxidantes que son eficaces para reducir o eliminar enzimas que degradan el almidón que son compatibles con monocloramina. Los oxidantes compatibles no liberan halógeno libre que reacciona con la monocloramina. Los oxidantes que pueden ser compatibles con la monocloramina pueden ser dióxido de cloro (ClO<2>), peróxidos como peróxido de hidrógeno (H<2>O<2>), ácido peracético (PAA), ácido perfluórico (PFA), u otros, y en cualquier combinación de los mismos.
La FIG. 1 muestra un método, indicado como proceso 100 que comprende las etapas 101-106, para el tratamiento del agua de proceso que contiene pulpa con cloramina. El tratamiento se puede realizar en una o más etapas o ubicaciones en un sistema de fabricación de papel. Por ejemplo, el tratamiento se puede realizar en un recipiente como una caja de llegada. El tratamiento puede producirse en una caja de llegada, corriente arriba de una caja de llegada, corriente abajo de una caja de llegada, o cualquier combinación de las mismas. Múltiples puntos de adición por ubicación pueden ser intercambiables. En un sistema con un solo circuito de agua compartido entre el pulpeador y la máquina, los ejemplos de puntos de adición pueden incluir uno o más de los siguientes: pulpeador(es), agua de llenado de pulpeador, una arqueta de residuos, una arqueta de mezcla o máquina, una caja de llegada y/o agua blanca. En un sistema con dos circuitos de agua que definen una parte de preparación de material y una parte de máquina, los ejemplos de puntos de adición pueden incluir uno o más de los siguientes: preparación de material, pulpeador(es), agua de llenado de pulpeador, una arqueta de residuos, arquetas(s), agua de proceso de bucle de material, una máquina de papel, una arqueta de mezcla o máquina, una caja de llegada, material usado y agua blanca. El material usado almacenado puede recibir un tratamiento adecuado. Si se emplean varias líneas (corta/larga), el tratamiento puede mantenerse en al menos una línea, en más de una línea, o en todas las líneas.
La cantidad de cloramina y/o precursores usados para tratar la pulpa puede ser constante o variable. El tratamiento puede conseguir un valor o intervalo de cloramina residual objetivo. El agua de proceso tiene una cantidad residual de cloramina de 0,3 ppm a 15 ppm, de aproximadamente 0,5 ppm a aproximadamente 12 ppm, de aproximadamente 1,0 ppm a aproximadamente 10 ppm, de aproximadamente 2,0 ppm a aproximadamente 8,0 ppm, de aproximadamente 4,0 a aproximadamente 7,5 ppm, de aproximadamente 5,0 a aproximadamente 7,0 ppm en el agua de proceso que contiene la pulpa. Como se ha indicado, esta cantidad puede considerarse un equivalente de cloro. Esto también sería aplicable para aguas blancas, y/o varios filtrados - superclaros, transparentes y estudios. Esta cantidad residual de cloramina puede ser una cantidad promedio de cloramina basada en un periodo de 24 horas. El nivel de cloramina a pulpa puede ser de al menos aproximadamente 50 g de cloramina por tonelada (1 tonelada = 2200 lbs) de pulpa seca, al menos aproximadamente 150 g de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 350 g de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 500 g de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 700 g de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 800 g de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 1,0 kg de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 1,25 kg de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 1,5 kg de cloramina por tonelada de pulpa seca, al menos aproximadamente 3,0 kg de cloramina por tonelada de pulpa seca, o al menos aproximadamente 5,0 kg de cloramina por tonelada de pulpa seca.
El tratamiento de la pulpa con cloramina es continuo. El tratamiento puede repetirse cuantas veces se desee y los tratamientos pueden espaciarse por periodos fijos o variables. La adición de cloramina y/o precursores a la pulpa es continua. La velocidad de adición de cloramina y/o precursores puede ser constante o variable. La cloramina, y/o precursores de la misma, se puede añadir de cualquier manera al agua de proceso, por ejemplo, mediante vertido, mediante boquilla, mediante pulverización, mediante nebulización, mediante cortina, mediante captura, mediante fuente, mediante percolación, mediante mezcla, mediante inyección, o mediante cualquier combinación de los mismos. El agua de proceso se puede tratar durante cualquier período de tiempo, de forma continua, como por ejemplo al menos aproximadamente 6,0 horas, al menos aproximadamente 12 horas, al menos aproximadamente 24 horas, al menos aproximadamente 36 horas, o al menos aproximadamente al menos 7 días, al menos 2 semanas, al menos 1 mes, al menos 2 meses, al menos 3 meses, de 1 día a 6 meses, de 1 día a 12 meses o más. La cantidad de cloramina añadida puede variar basándose en uno cualquiera o combinación de diferentes factores, por ejemplo, la concentración de almidón, concentración de amilasa, concentración microbiana, la conductividad, potencial redox, turbidez, cantidad de pulpa, concentración catiónica, concentración aniónica, concentración de iones calcio, concentración de ácido graso volátil (VFA).
El agua de proceso puede tener un pH constante o variable durante el tratamiento de la pulpa con cloramina. El pH puede ser al menos aproximadamente 5,0, al menos aproximadamente 6,0, al menos aproximadamente 6,5, al menos aproximadamente 7,0, al menos aproximadamente 8,0, al menos aproximadamente 10,0, o al menos aproximadamente 12,0. El agua de proceso puede tener una temperatura constante o variable durante el tratamiento de la pulpa con cloramina. Por ejemplo, la temperatura puede ser de al menos aproximadamente 5 °C, al menos aproximadamente 10 °C, al menos aproximadamente 20 °C, al menos aproximadamente 25 °C, al menos aproximadamente 30 °C, al menos aproximadamente 40 °C, al menos aproximadamente 50 °C, al menos aproximadamente 60 °C, o al menos aproximadamente 75 °C.
En la presente invención, se consigue la minimización de la formación de iones calcio en el agua de proceso. Esto evita el ensuciamiento de uno o más componentes del proceso de fabricación de papel y/o tanques/reactores. Más importante aún, al minimizar la formación de iones calcio, esto significa que el calcio (por ejemplo, carbonato cálcico) permanece con la pulpa y opcionalmente está presente en el producto de papel resultante, y esto significa que la concentración de iones calcio en el agua de proceso (después de la eliminación de la pulpa) es baja, lo que resulta en un control (o prevención de) precipitación de calcio y/o incrustación en la parte del proceso de tratamiento de aguas residuales (como los digestores y/o los sistemas de BOD). La "precipitación" puede referirse a la sedimentación o la caída o insolubilidad de sólidos, y la "incrustación" puede referirse a un proceso específico que forma depósitos. Por ejemplo, los niveles de iones Ca2+ en el agua de proceso pueden ser inferiores a 5000 ppm, menos de aproximadamente 2500 ppm, menos de aproximadamente 1200 ppm, menos de 1000 ppm, menos de aproximadamente 800 ppm, menos de 500 ppm, menos de aproximadamente 250 ppm, o menos de aproximadamente 100 ppm, como de 10 ppm a 5000 ppm, de 50 ppm a 3.000 ppm, de 100 ppm a 2.000 ppm. Este es especialmente el caso una vez que la pulpa se elimina sustancial o totalmente del agua de proceso y esta concentración de calcio sería justo antes de entrar en la parte de tratamiento de aguas residuales, como justo antes de entrar en el digestor u otros equipos de tratamiento de BOD.
Los métodos de la presente invención se pueden usar para formar láminas/tableros de embalaje. Tales láminas/tableros de embalaje pueden tener cualquier contenido de almidón deseable. Por ejemplo, las láminas/tableros de embalaje pueden tener un contenido de almidón de al menos aproximadamente 1,0 kg/tonelada (1 tonelada = 2000 lb), al menos aproximadamente 2,5 kg/tonelada, al menos aproximadamente 5,0 kg/ton, o al menos aproximadamente 10,0 kg/ton de láminas/tableros de embalaje. La resistencia de las láminas/cartones de embalaje y otros productos de papel se puede medir usando cualquier técnica adecuada, por ejemplo, el ensayo de compresión de alcance (SCT), el ensayo de explosión, y/o el ensayo de aplastamiento de anillo/Concora. Los métodos descritos en el presente documento pueden realizarse en sistemas aeróbicos, sistemas anaeróbicos, o cualquier combinación de los mismos.
Tal como se ha indicado anteriormente, la cloramina e hipoclorito sódico se pueden usar de manera coordinada en el mismo proceso. La cloramina (por ejemplo, monocloramina) puede proporcionar un excelente rendimiento por el coste en sistemas de alta demanda como biocida, permitiendo el nivel riguroso de control de infecciones que se requiere para mantener los niveles de amilasa muy bajos. En ensayos directos, la cloramina como agente oxidante prácticamente no muestra actividad para inactivar amilasas específicamente, aunque puede ser activa con respecto a otras enzimas. NaOCl es un biocida ineficaz en sistemas de alta demanda, incluso a una tasa de tratamiento muy alta. En ensayos directos, NaOCl es muy eficaz en la inactivación de amilasas (y enzimas en general).
Para proporcionar estos efectos coordinados, las cloraminas se pueden añadir en las dosificaciones indicadas en el presente documento, y el oxidante (como NaOCl) usado para controlar las enzimas que degradan el almidón se puede añadir en dosificaciones de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, o de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 45 % en peso, o de aproximadamente 15 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, o de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 40 % en peso, de la demanda real de cloro en la solución tratada. La "demanda de cloro" puede ser la cantidad total de cloro que se usaría en las reacciones con todos los compuestos reactivos con cloro en la solución de proceso y sin dejar cloro residual en la misma. Las dosificaciones indicadas en el presente documento para la cloramina y el oxidante (por ejemplo, NaOCl) pueden ser la cantidad del respectivo agente activo añadido a la solución del proceso que no reacciona con el otro doble tratamiento activo indicado en la solución del proceso y, por lo tanto, está disponible para tratar la solución del proceso. El hipoclorito sódico oxidante (NaOCI) se puede añadir en forma acuosa. NaOCI puede usarse en los métodos del presente documento en formas acuosas diluidas, tales como formas acuosas que pueden contener hasta aproximadamente 15 % en peso de cloro (por ejemplo, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 15 % en peso de NaOCI), u otras concentraciones.
Como se muestra por los resultados experimentales en un ejemplo en el presente documento, se ha demostrado en ensayos de laboratorio que la adición de NaOCI del 10 % al 50 % de la demanda real de cloro en soluciones de alta demanda que contienen amilasas fue suficiente para reducir o eliminar la actividad de la amilasa. Como se indica, se puede proporcionar una estrategia de tratamiento doble en la que NaOCI se usa para eliminar la amilasa del proceso, y la cloramina se usa para eliminar la infección y prevenir la producción de amilasa en el proceso. La combinación de ambos tratamientos en un proceso da como resultado un tratamiento mucho más eficaz en el que se obtiene una sinergia entre ambos tratamientos. La cloramina reduce y mantiene bajas las infecciones y las amilasas, y el NaOCI elimina las amilasas que aún existen, como aamilasas, evita la degradación del almidón y reduce la disponibilidad de nutrientes para la infección. Las amilasas pueden venir con papeles viejos de baja calidad (húmedos, infectados, con mohos). La cloramina generalmente no tiene ningún impacto en las amilasas entrantes. NaOCI también inactiva las amilasas externas que entran en el proceso. Otras fuentes de amilasas externas podrían ser aguas de proceso importadas de máquinas de papel no tratadas, efluentes tratados (parcialmente) reutilizados que reemplazan el agua dulce. Otra fuente de amilasas pueden ser las arquetas de fibra reciclada, arquetas de fibra destintada o arquetas usadas que tienen (ocasionalmente) un tiempo de permanencia muy largo que hace que cualquier control de infección, también con monocloramina, problemáticos; el NaOCI se puede usar para eliminar la amilasa del material usado en dichas arquetas y así prevenir una mayor contaminación de las aguas de proceso con amilasas.
La FIG. 2 muestra un método, indicado como proceso 200 que comprende las etapas 201-210, para el doble tratamiento indicado del agua de proceso que contiene pulpa con almidón nativo con cloramina e hipoclorito sódico. Como se indica, en un método de tratamiento de agua de proceso con cloramina y un oxidante incompatible como NaOCI u otro oxidante libre de liberación de halógeno, cloramina y cloro libre de NaOCl, y/u otro oxidante incompatible, preferiblemente no están presentes juntos en el agua de proceso porque la cloramina reacciona con el cloro libre dando como resultado la destrucción de los dos agentes activos. Por lo tanto, ambos agentes activos se mantienen preferiblemente separados (o sustancialmente separados) uno del otro en el proceso de procesamiento del agua. Esta separación de cloramina y NaOCI (u otro oxidante incompatible), cuando se usa como oxidante, en el proceso, el agua se puede conseguir de diferentes maneras. Se pueden añadir NaOCI (u otro oxidante incompatible) y cloramina en diferentes posiciones en el proceso y, dado que ambos agentes activos se consumen a medida que avanzan en el proceso, esto evitará que se mezclen. El NaOCI (u otro oxidante incompatible) y la cloramina se pueden añadir secuencialmente desde la misma posición con un retraso de tiempo entre sus respectivas adiciones. Si se añade cloramina al agua de proceso antes de la adición de NaOCl (u otro oxidante incompatible), el retraso de la adición de NaOCl (u otro oxidante incompatible) puede controlarse para permitir que el nivel de cloramina añadida previamente sea inferior a aproximadamente 5 ppm, o inferior a 1 ppm, o inferior a los límites detectables. Al controlar adecuadamente la adición de cloramina corriente arriba de las posiciones donde se añade NaOCl (u otro oxidante incompatible), se puede prevenir la presencia de cloramina en estas posiciones. En sistemas de fibra reciclada, típicamente los residuos de cloramina son muy bajos. Después de suspender el tratamiento con cloramina, si está presente un residuo de cloramina, desaparece rápidamente. Después de un retraso apropiado (ajustable) después de detener la adición de cloramina, se puede dosificar NaOCl (u otro oxidante incompatible). Como se indica, se puede añadir NaOCl (u otro oxidante incompatible) en concentraciones bajo demanda, en donde el cloro libre no avanza desde su posición de adición antes de que se añada (o se vuelva a agregar) cloramina. Los lugares para añadir el NaOCl (u otro oxidante incompatible) en un proceso de fabricación de papel pueden ser la arqueta y las arquetas de alta densidad u otros lugares. Después de suspender la dosificación de NaOCl (u otro oxidante incompatible), porque se puede aplicar un tratamiento por debajo de la demanda y no hay residuos presentes, la dosificación de cloramina puede reanudarse, como reanudar de inmediato. La adición reanudada de cloramina después de la adición de NaOCl (u otro oxidante incompatible) puede ser opcional, tal como dependiendo de las necesidades del sistema de proceso que se está tratando. La separación espacial y temporal de cloramina y NaOCl se ha usado con éxito en ensayos realizados en sistemas industriales, por lo que no se detectó ningún impacto negativo mutuo de los agentes activos. Los resultados industriales experimentales han demostrado que se puede obtener una mejor eficacia del tratamiento general con tasas de adición de cloramina más bajas, un coste total de tratamiento más bajo, se pueden obtener mejores características de resistencia de la nueva lámina, o combinaciones de estas. Los resultados industriales experimentales muestran que el método proporciona no solo el tratamiento eficaz de biocida/cloramina, sino que añade un enfoque específico de doble tratamiento con NaOCl que se dirige específicamente a la amilasa en el proceso.
Como se indicó anteriormente, la presente invención se refiere a un método para controlar o prevenir la precipitación y/o incrustación de calcio en uno o más digestores aeróbicos o anaeróbicos que procesan agua de proceso utilizada en la fabricación de papel y que contiene calcio procedente de la pulpa en proceso. El método comprende, en un proceso de fabricación de papel, tratar continuamente el agua de proceso que contiene dicha pulpa con cloramina que comprende monocloramina, de modo que dicha agua de proceso, cuando dicha pulpa está presente, tenga una cantidad residual de cloramina de entre 0,3 ppm y 15 ppm (o las otras cantidades residuales mencionadas anteriormente), donde el calcio está presente en dicha pulpa. Posteriormente, se forma papel/cartón a partir de dicha pulpa y se procesa dicha agua de proceso, tras la extracción de la pulpa, en uno o más digestores. La presente invención también se refiere a un método para controlar o prevenir la precipitación y/o incrustación de calcio en un sistema de reducción de la demanda biológica de oxígeno (DBO) que procesa agua de proceso utilizada en la fabricación de papel y que contenía calcio procedente de la pulpa procesada. Dicho método comprende, en un proceso de fabricación de papel, tratar continuamente el agua de proceso que contiene dicha pulpa con cloramina que comprende monocloramina, de modo que dicha agua de proceso, cuando dicha pulpa está presente, tenga una cantidad residual de cloramina de entre 0,3 ppm y 15 ppm (o las otras cantidades residuales mencionadas anteriormente), donde el calcio está presente en dicha pulpa; y posteriormente, formar papel/cartón a partir de dicha pulpa, y procesar dicha agua de proceso, tras la eliminación de la pulpa, en dicho sistema de DBO para reducir la DBO. En los métodos anteriores, que involucran digestores y/o sistemas de DBO, la cantidad de iones de calcio presente en el agua de proceso después de la remoción de pulpa puede ser de 5000 ppm o menos, 2000 ppm o menos, 1000 ppm o menos, 500 ppm o menos, o de 10 ppm a 500 ppm (según el agua de proceso que llega al digestor o al equipo del sistema de DBO).
Además, o como alternativa, la presente invención puede medir y controlar la demanda química de oxígeno (DQO). La DQO es un método de prueba más rápido para determinar o predecir la DBO del sistema. La prueba de DBO puede tardar días, mientras que la de DQO puede tardar minutos u horas. Un procedimiento de prueba de DQO que se puede utilizar es el descrito en Métodos Estándar — Para el Examen de Agua y Aguas Residuales, 17.a ed., Asociación Americana de Salud Pública. et al., págs. 5-12, donde se describe la Demanda Química de Oxígeno (5220B)/Método de Reflujo Abierto. Por lo tanto, con la presente invención, la demanda de DQO puede controlarse o reducirse mediante sus métodos. En esencia, los nutrientes de los que se alimentan las bacterias, como el almidón, o su descomposición, pueden reducirse mediante los métodos de la presente invención, ya que este se retiene en la pulpa y, finalmente, en el papel.
La concentración residual de cloramina en el agua de proceso, al entrar en el digestor o en el sistema de DBO, puede ser mucho menor, por ejemplo, inferior a 0,3 ppm (p. ej., 0,00001 ppm o menos, 0 ppm, 0,01 ppm o menos, 0,1 ppm o menos, 0,001 ppm o menos), etc.
Con la presente invención, los niveles iniciales de almidón encontrados en la pulpa con agua de proceso (al comienzo del proceso de fabricación de papel) en comparación con los niveles de almidón en la pulpa y el agua de proceso (justo antes de la separación de la pulpa del agua de proceso, por ejemplo, justo antes de colocar la pulpa en el tamiz) está dentro del 50 % en peso, dentro del 40 % en peso, dentro del 30 % en peso, dentro del 20 % en peso, dentro del 10 % en peso, dentro del 5 % en peso, o dentro del 1 % en peso. En otras palabras, con la presente invención, los niveles de almidón se conservan durante el proceso y las bacterias no los degradan ni los descomponen.
Con la presente invención, la diferencia entre los niveles de ppm de los niveles iniciales de calcio (por ejemplo, calcio disuelto, Ca2+) que se encuentra en la pulpa con agua de proceso (al comienzo del proceso de fabricación de papel) en comparación con los niveles de calcio del agua de proceso después de que se retira la pulpa, como máximo es un aumento de 500 ppm (+500 ppm o menos), tal como, como máximo, un aumento de 250 ppm (+250 ppm o menos), como máximo un aumento de 100 ppm (+100 ppm o menos), como máximo un aumento de 50 ppm (+50 ppm o menos), y más preferiblemente, una disminución en los niveles de calcio, como una disminución de al menos 50 ppm (- 50 ppm o más), una disminución de al menos 100 ppm (- 100 ppm o más), una disminución de al menos 250 ppm (- 250 ppm o más), una disminución de al menos 500 ppm (- 500 ppm o más), una disminución de al menos 1000 ppm (-1000 ppm o más), una disminución de al menos 2000 ppm (- 2000 ppm o más), una disminución de al menos 3000 ppm (- 3000 ppm o más), con respecto a los niveles de calcio inicial de partida frente a los finales en el agua de proceso como se describió anteriormente.
Los siguientes ejemplos se dan para ilustrar la naturaleza de la invención. Debería entenderse, sin embargo, que la presente invención no se va a limitar a las condiciones detalles específicos presentados en estos ejemplos. A menos que se indique otra cosa, en los Ejemplos, la referencia a "tonelada" es una tonelada métrica y se basa en "por tonelada" de pulpa seca.
Ejemplos
Ejemplo 1
Este ejemplo demuestra una o más de las ventajas superiores de la presente invención. Se utilizaba un nuevo digestor anaeróbico en una planta de efluentes que recibía aguas residuales de la fabricación de papel (tras la despulpación). Antes de la presente invención, la planta reportaba una pérdida de rendimiento del digestor anaeróbico debido a la precipitación y/o incrustación de calcio, así como un bloqueo del digestor por precipitación y/o incrustación. La planta tuvo que parar el digestor para limpiarlo (desincrustación). Esto resultó en un tiempo de inactividad significativo y gastos imprevistos para la limpieza del digestor. Los operadores de la planta no comprendían la causa del problema ni una solución. El presente inventor ofreció una prueba experimental para comprobar la eficacia de la presente invención en la práctica. El agua de proceso que se convertía en agua residual que entraba en el digestor fue tratada. En particular, el agua de proceso (que contenía pulpa) se trató con cloraminas (principalmente monocloramina) en una cantidad de 300 g/tonelada en los despulpadores de la fábrica de papel y en el silo de aguas bravas (WW) de capa superior. Esto se realizó de forma continua. Se midió la concentración de iones de calcio (disueltos en agua) en el agua de proceso al inicio del proceso de pulpa (antes de la caja de entrada), así como la concentración de calcio justo antes de entrar en el digestor, determinando la diferencia de calcio. Antes de utilizar la presente invención, la concentración de iones de calcio aumentó en 2000 ppm. Esto fue un efecto muy negativo e indeseado. Tras utilizar el método de la presente invención durante 2 o 3 días (de forma continua), se determinó de nuevo la diferencia en la concentración de calcio, y el cambio en la concentración de calcio finalmente se redujo a -2500 ppm. En otras palabras, la cantidad de calcio disuelto en el digestor se redujo en más de 2500 ppm en comparación con la cantidad de calcio al inicio del proceso de pulpa en la fábrica de papel. Este fue un cambio drástico que evitó la contaminación de los digestores. Además, debido a la reducción del contenido de calcio, el lodo resultante puede considerarse lodo anaeróbico y no eliminación química. Además, en la planta de pulpa de la que provenía el agua de proceso (aguas residuales), la pulpa era reciclada (incluyendo envases reciclados) y tenía un alto contenido de almidón. Antes de usar la presente invención, como se describió anteriormente, el contenido inicial de almidón al mezclarla con agua disminuía significativamente durante el procesamiento de la pulpa, de modo que las láminas húmedas formadas a partir de ella presentaban un contenido de almidón significativamente reducido. El inventor descubrió que el almidón estaba siendo degradado por bacterias amilolíticas. Mediante los métodos de la presente invención, además de controlar la precipitación y/o incrustación de calcio, también se controló el consumo de almidón mediante el control de las bacterias. Como resultado, se conservaron niveles significativos de la cantidad inicial de almidón y se incorporaron al papel formado a partir de la pulpa.
Ejemplo 2
Este ejemplo también demuestra una o más de las ventajas superiores de la presente invención. Se utilizaba un digestor anaeróbico en una planta de efluentes que recibía aguas residuales de la fabricación de papel (tras la eliminación de pulpa). Antes de la presente invención, la planta reportó una pérdida de rendimiento del digestor anaeróbico debido a la precipitación y/o incrustación de calcio, así como un bloqueo del digestor por precipitación y/o incrustación. La planta tuvo que apagar el digestor para limpiarlo (eliminación de incrustaciones). Esto resultó en un tiempo de inactividad significativo y gastos imprevistos para la limpieza del digestor. Los operadores de la planta no comprendían la causa del problema ni una solución. El presente inventor ofreció una prueba experimental para comprobar si la presente invención funcionaría en la práctica. El agua de proceso que se convirtió en agua residual que entró en el digestor fue tratada. En particular, el agua de proceso (que contenía pulpa) se trató con cloraminas (principalmente monocloramina) en una cantidad de 300 g/tonelada a 600 g/tonelada en el agua de dilución del despulpador de la fábrica de papel, así como en la pasta espesa antes del fraccionamiento en una cantidad de 400 a 800 g/tonelada, y en el canal de aguas bravas (WW) en una cantidad de 400 a 800 g/tonelada. Esto se realizó de forma continua. Se midió la cantidad de concentración de iones de calcio (disueltos en agua) en el agua de proceso al inicio del proceso de pulpa (antes de la caja de entrada), así como la cantidad de concentración de calcio justo antes de entrar en el digestor y se determinó la diferencia de calcio. Antes de utilizar la presente invención, la concentración de iones de calcio aumentó 4000 ppm. Esto fue un suceso muy negativo e indeseado. Tras utilizar el método de la presente invención durante 2 o 3 días (de forma continua), se determinó de nuevo la diferencia en la concentración de calcio, que finalmente se redujo a -700 ppm. En otras palabras, la cantidad de calcio en el digestor se redujo en más de 500 ppm en comparación con la cantidad de calcio al inicio del despulpe en la fábrica de papel. Este cambio fue un logro notable, que evitó la contaminación de los digestores. Además, gracias a la reducción del contenido de calcio, el lodo resultante puede considerarse lodo anaeróbico y no eliminación química.
Cuando una cantidad, concentración u otro valor o parámetro se da como un intervalo, intervalo preferente, o un listado de valores preferentes superiores y valores precedentes inferiores, se debe entender que esto desvela específicamente todos los intervalos formados a partir de cualquier par de cualquier límite superior o valor preferente y cualquier límite inferior o valor preferente, independientemente de si los intervalos se desvelan por separado. Cuando se menciona un intervalo de valores numéricos en el presente documento, a menos que se indique de otra manera, el intervalo pretende incluir los puntos finales del mismo, y todos los números enteros y fracciones dentro del intervalo. No se pretende que el alcance de la invención se limite a los valores específicos mencionados al definir un intervalo.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un método para controlar o prevenir la precipitación y/o incrustación de calcio, caracterizado por
(i) en un digestor aeróbico o anaeróbico que procesa agua de proceso utilizada en la fabricación de papel y que contiene calcio de la pulpa que se procesa, comprendiendo dicho método en un proceso de fabricación de papel tratando continuamente dicha agua de proceso que contiene dicha pulpa con cloramina que comprende monocloramina de modo que dicha agua de proceso cuando dicha pulpa está presente tiene una cantidad residual de cloramina de 0,3 ppm a 15 ppm Que dicha agua de proceso, cuando dicha pulpa está presente, contiene cloramina residual, con calcio presente en dicha pulpa, y posteriormente se forma papel o cartón a partir de dicha pulpa y se procesa dicha agua de proceso, tras la extracción de la pulpa, en uno o más digestores; o
(ii) en un sistema de reducción de la demanda biológica de oxígeno método comprende, en un proceso de fabricación de papel, tratar continuamente el agua de proceso que contiene dicha pulpa con cloramina que comprende monocloramina, de modo que dicha agua de proceso, cuando dicha pulpa está presente, tenga una cantidad residual de cloramina de entre 0,3 ppm y 15 ppm, con calcio presente en dicha pulpa, y posteriormente se forma papel o cartón a partir de dicha pulpa y se procesa dicha agua de proceso, tras la extracción de la pulpa, en dicho sistema de la demanda biológica de oxígeno para reducir la demanda biológica de oxígeno.
2. El método de la reivindicación 1, en donde dicho ion calcio presente en el agua de proceso después de la eliminación de pulpa está presente en una cantidad de 5000 ppm o menos.
3. El método de la reivindicación 1, en donde dicho ion calcio presente en el agua de proceso después de la eliminación de pulpa está presente en una cantidad de 2000 ppm o menos.
4. El método de la reivindicación 1, en donde dicho ion calcio presente en el agua de proceso después de la eliminación de pulpa está presente en una cantidad de 1000 ppm o menos.
5. El método de la reivindicación 1, en donde dicho ion calcio presente en el agua de proceso después de la eliminación de pulpa está presente en una cantidad de 500 ppm.
6. El método de la reivindicación 1, en donde dicho ion calcio presente en el agua de proceso después de la eliminación de pulpa está presente en una cantidad de entre 10 ppm y 500 ppm.
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