JPH10506964A - パルプ製造におけるプロセス水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 漂白プラントからの酸性廃水およびアルカリ性廃水は異なる量の無機物質および有機物質を含み、かつ種々の塩含量を有する。酸性廃水およびアルカリ性廃水が混合される場合、その後の処理においてプロセス流から異なる物質を分離することが更に困難になり、またそれは多量の廃水をもたらし、これは漂白プラントをクローズアップすることを目的とする方法に不利である。また、問題が伝熱表面上の外被の形成のために生じる。本発明は漂白プラントからのプロセス廃水の改良された処理方法に関するものであり、この方法では酸性プロセス流およびアルカリ性プロセス流がエバポレーター中で別々に濃縮され、その後、酸性プロセス流の塩含量が電気透析により低下され、アルカリ性プロセス流が燃焼される。この方法は水の循環量を減少し、かつ処理装置に関する問題を回避し、また漂白が二酸化塩素を伴うとしても（ＥＣＦ）、高度のクロージングに貢献する。

Description

【発明の詳細な説明】 漂白プラントからの酸性廃棄流およびアルカリ性廃棄流の別々の処理方法 本発明は漂白プラントからのリグノセルロースを含むプロセス廃水の改良され た処理方法に関する。本発明の方法において、少なくとも一つの酸性プロセス流 および一つのアルカリ性プロセス流を含むプロセス廃水が処理され、酸性プロセ ス流およびアルカリ性プロセス流がエバポレーター中で別々に濃縮され、その後 、酸性プロセス流の塩含量が電気透析により低下され、アルカリ性プロセス流が 燃焼される。 漂白プラントからの酸性廃水およびアルカリ性廃水は異なる量の無機物質およ び有機物質を含み、種々の塩含量を有する。こうして、アルカリ性廃水は多量の 有機物質およびアルカリを含み、一方、酸性廃水は主として無機塩、例えば、塩 化物および塩素酸塩等を含む。酸性廃水とアルカリ性廃水が混合される場合、プ ロセス流からの異なる物質をその後の処理で分離することが更に困難になり、こ れは漂白プラントをクローズアップすることを目的とする方法では不利である。 また、問題が、とりわけ伝熱表面の外被の形成に関して、酸性プロセス流とアル カリ性プロセス流の混合物を含む廃水の蒸発用の処理装置中で生じる。別の問題 は、このような混合物が多量の廃水をもたらすことであり、これは勿論漂白プラ ントをクローズアップすることを目的とする場合に不利である。 今、本発明は漂白プラントからのリグノセルロースを含むプロセス廃水の処理 方法を提供するものであり、この方法において、水の循環量が減少され、処理装 置に関する問題が回避され、これは、漂白が二酸化塩素（ＥＣＦ）を伴うか、ま たは完全に塩素を含まない漂白方法（ＴＣＦ）が使用されるかにかかわらず、高 度のクロージングに貢献する。こうして、本発明の方法は塩化物および／または 塩素酸塩の塩成分を含む廃水の蒸発を可能にし、パルプ製造業者は既存の漂白薬 品、処理装置および漂白順序を使用し得るとともに、製造されたパルプの品質が 維持される。 こうして、本発明は漂白プラントからのリグノセルロースを含むプロセス廃水 の処理方法に関するものであり、プロセス廃水は少なくとも一つの酸性プロセス 流および一つのアルカリ性プロセス流を含み、これらがエバポレーター中で別々 に濃縮され、その後、酸性プロセス流の塩含量が電気透析により低下され、アル カリ性プロセス流が燃焼される。 本発明の方法は循環される水の量を減少し、処理装置に関する問題を回避し、 たとえ漂白が二酸化塩素（ＥＣＦ）を伴うとしても、高度のクロージングに貢献 する。電気透析を受けるプロセス流の減少のために、処理装置に課せられる要求 が少なくされ、投資コストの低減をもたらす。電気透析に掛けられるのは酸性プ ロセス流のみであるので、高い塩濃度が得られ、更に有効なプロセスをもたらす 。 漂白プラントからの酸性プロセス廃水およびアルカリ性プロセス廃水は少なく とも一つの段階に運ばれ、そこでそれらは蒸発により濃縮される。本発明の方法 において、蒸発は循環を伴う流下液膜式エバポレーター中で行われることが好適 である。流下液膜式エバポレーターは機械的蒸気圧縮の原理で作動することが好 ましく、その結果、ファン、ポンプ、およびその他の処理装置により必要とされ るエネルギーの他に、エネルギーが通常外部からエバポレーターに供給されるこ とを必要としない。エネルギー消費は非常に低い。従来技術のエバポレーターで は、伝熱部材は金属材料製である。しかしながら、本発明において、新しい原理 が使用されることが好ましく、その原理によれば、伝熱部材は薄くかつ可撓性シ ートを一部含み、その少なくとも一つの表面はプラスチック製であり、これは約 １００μｍ以下の厚さを有するバッグとして成形されることが好ましい。好まし くは、シートは約５０μｍを越えない厚さ、最も好ましくは約３０μｍを越えな い厚さを有する。シートは約２０μｍ、好適には約１５μｍの最小厚さを有し得 る。好適なシート材料は、例えば、プラスチック材料、例えば、必要により充填 剤または炭素繊維を含む、ポリエチレンの混合物を含み得る。プラスチックの伝 熱部材は高い耐蝕性、軽量および低コストを伴う。 蒸発すべき溶液はエバポレーターの上部に導かれることが好ましく、そこでデ ィストリビューターが溶液を均等に分配し、その結果、それはバッグ構造の外側 で下方に流れる。生成された蒸気は、内部循環により、バッグ構造の内側に導か れることが好適であり、そして液体に凝縮する間に放熱する。バッグ構造の外側 の蒸発されなかった液体はその系中で循環される。生成された凝縮物は凝縮物浄 化段階に移される。濃縮液が更なる濃縮のために除去される。 エバポレーター中で濃縮された廃水溶液は塩、主としてシュウ酸塩および硫酸 塩を含み、これらは蒸発中に沈殿し、機械装置に付着する。付着物が伝熱表面に 蓄積し、エバポレーター中の伝熱および流れパターンを損なうことが特に不都合 である。例えば、本発明の方法のようにプラスチック構造を使用することにより 、付着物は、例えば、バッグ構造（内側から）を膨張させ、収縮させるエバポレ ーター中の圧力変化により伝熱表面から次第に離され、その後、付着物が液体流 のスクリーニングにより分離し得る。また、付着物は機械的手段により除去され てもよい。エバポレーター内の表面に対し研磨作用を有する流動化固体粒子が使 用されてもよい。粒子は、例えば、ガラス、セラミックビーズ、細断ワイヤ、金 属ショット、砂または砂利からつくられていてもよい。 蒸発は、漂白プラントからの流出液の揮発性成分だけでなく、水を主として含 む凝集物の生成をもたらす。漂白中に放出され、蒸発中に蒸発された揮発性成分 は、低分子の有機物、例えば、メタノールおよびクロロホルムからなることが好 ましい。この凝集物を漂白プラントに循環すべきプロセス水として再利用できる ようにするために、凝集物は通常有機成分の殆どが除去されるべきである。この 浄化（これは“フラッシング”または“ストリッピング”と称される）は、好適 にはストリッピングカラム中で、通常の方法により行い得る。この浄化操作はま た生物学的浄化で補充かつ／または置換されてもよい。 本発明の一実施態様が図面を参照して更に詳しく説明される。 図１はエバポレーターの一例を示す。 図２は電気透析装置の一例を示し、また 図３は処理プラントを示すブロック線図である。これらの示された装置は本発 明の方法を行うのに好適である。 図１はエバポレーターの略図であり、プロセス廃水１がエバポレーターの上部 に導かれ、そこでディストリビューター２がそれを均等に分配し、その結果、そ れはバッグ構造の外側３で下方に流れる。生成された蒸気４は、ファン５により バッグ構造の内側６に循環され、液体に凝縮する間に放熱する。バッグ構造の外 側の蒸発されなかった液体７は系中で循環される８。生成された凝縮物９が凝縮 物浄化段階に移され、濃縮物１０が更に濃縮される。 蒸発の程度は約０．５％〜約１５％の乾燥固形分である。好適には、蒸発の程 度は少なくとも約１％の乾燥固形分、好ましくは少なくとも約３％の乾燥固形分 、最も好ましくは少なくとも約５％の乾燥固形分である。更に高い濃度が段階的 蒸発により得られ、例えば、約１５％の乾燥固形分が最後の段階で得られてもよ い。 図２は本発明の好ましい実施態様に係る電気透析装置を示すフローチャートで ある。電気透析セルはアノードとカソードの間に配置された少なくとも一つの陰 イオン選択膜（Ａ）および一つの陽イオン選択膜（Ｋ）を含む。原則として、セ ルはアノードとカソードの間に配置された多数の対の交互の陰イオン選択膜およ び陽イオン選択膜を含む。アノードとカソードの間に、対の膜がチャンバーへの 液体の供給およびチャンバーからの液体の取り出しのための入口および出口を有 するチャンバーを形成する。アノード溶液３０がアノードで供給され、カソード 溶液３１がカソードで供給される。蒸発された酸性プロセス流３２がセルに導入 される時、陰イオンは陰イオン選択膜を通ってアノードに向かって移動し、また 陽イオンは陽イオン選択膜を通ってカソードに向かって移動するであろう。その 水溶液は塩を枯渇され、それ故、希釈液（Ｄ）と称される。濃縮物（Ｃ）が一つ おきのチャンバー中で生成されることが好ましい。希釈液は、その中の塩濃度を 減少し、更にエネルギー効率の良い蒸発を可能にし、外被の形成、ひいてはエバ ポレーターを浄化する必要を低減するためにエバポレーターに少なくとも一部循 環し得る３３。更に、希釈液は加熱媒体の更に低い温度での蒸発を可能にするだ けでなく、漂白シーケンスの洗浄段階、または、追加の水が必要とされるパルプ 工場での洗浄段階（スクラバー）またはその他の現場への循環を可能にする。 また、希釈液は、その塩含量を更に減少するために一つ以上の電気透析処理を 受けてもよい。電気透析は電気透析スタック中で行うことができ、これらのスタ ックは平行にされ、かつ／または直列に連絡される液体の流れを用いて平行かつ ／または直列に作動する。また、電気透析反転（ＥＤＲ）様式でスタックを運転 することが可能である。ＥＤＲは極性が切り換えられることを意味し、区画が１ 時間当たり２〜３回まで規則的な時間間隔で互換される。このように、アノード がカソードになり、先の希釈液区画は次に濃縮物区画として作動し、その逆もま た真である。スタックを電気透析反転様式で運転することにより、膜上のスケー ル形成による問題が減少され、高レベルの不純物、例えば、カルシウム、硫酸塩 、シュウ酸塩等が寛容し得る。 電気透析セル中の膜はモノイオン選択膜を備えていてもよい。 電気透析は水溶液中の無機塩の濃縮物をもたらす。塩濃縮物は、とりわけ、塩 素酸塩、塩化物および硫酸塩を含む。浄化し、処理した後、これらの塩は回収さ れて、例えば、新しい漂白薬品を製造するためにプラント中で使用でき、または 路面用の塩として使用し得る。 図３は本発明の好ましい実施態様を示すブロック図である。蒸発後に、酸性プ ロセス流１は、好ましくは蒸発により更に濃縮でき２、その後プロセス流は溶解 された金属４の沈殿のために別の処理３に運ばれてもよく、これらの金属はアル カリ化／得られた濃縮物への炭酸塩の添加により難溶性塩として沈殿される。沈 殿した金属塩は、例えば、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、その他の金属 水酸化物および金属硫化物であってもよい。沈殿の分離後に、濃縮物の塩含量、 例えば、塩化ナトリウムが電気透析５により減少される。塩濃縮物は分離される ６。脱塩されたプロセス流７はアルカリ性プロセス流および酸性プロセス流（１ 、８）の蒸発／濃縮（２、９）に循環されることが好適である。沈殿段階３にお けるアルカリ化／炭酸化は工場で入手し得るアルカリ源、例えば、緑液または白 液を伴うことが好ましい。緑液または白液は、硫化水素の生成を避けるために使 用されることが好ましい。アルカリ性濃縮物の燃焼からのアルカリが使用される ことが好ましい。こうして、アルカリ性プロセス流は更に濃縮されて９、濃縮物 １０を生じることができ、これは灰１２に燃焼されることが好ましい１１。燃焼 からのアルカリ灰１２は沈殿段階３のアルカリ化／炭酸化のアルカリ源として使 用されることが好適である。 酸性プロセス流は、例えば、下記の組成を有していてもよい。０〜２．５ｇ／ ｌのＮａ⁺、０〜２ｇ／ｌのＣｌ^-、０〜０．５ｇ／ｌのＣｌＯ₃ ^-、およびその 他の陰イオン、例えば、ＳＯ₄ ^2-。アルカリ性プロセス流は、例えば、下記の組 成を有していてもよい。０〜５ｇ／ｌのＮａ⁺、０〜２ｇ／ｌのＣｌ^-、０〜０． ５ｇ／ｌのＣｌＯ₃ ^-、およびその他の陰イオン、例えば、ＯＨ^-、ＨＣＯ₃ ^2-、Ｃ Ｏ₃ ^2-およびＳＯ₄ ^2-。また、両方のプロセス流はＣａイオンおよびＢａイオンを 含んでいてもよい。その他に、多数の有機陰イオンが存在する。 水は別にして、本質的に有機物質およびアルカリを含むアルカリ性プロセス流 はソーダ回収ボイラー、石灰スラッジ再燃焼キルン、またはこの目的に意図され る特別な炉またはキルン中で燃焼される。アルカリ性プロセス流が高い塩含量を 有する場合、それは、蒸発後に、塩の沈殿または分離のための処理を受けてもよ く、こうして有機物質の除かれたプロセス流が濃縮されるためにエバポレーター に循環し得る。 次いで、濃縮物が炉中で燃焼されて、低融点を有する灰の取扱いを可能にする 。その温度は８００℃以上であることが好適であり、滞留時間は少なくとも１秒 であり、その結果、存在するダイオキシンが分解される。温度は９００℃以上で あることが好ましく、１０００℃以上であることが最も好ましい。 存在する全ての有機物質が主として燃焼される。煙道ガスが冷却されて塩素− 有機物質の生成を防止することが好適である。 ガスおよび灰が燃焼後に生成される。生成された灰は無機塩、例えば、ナトリ ウムおよび／またはカリウムの塩化物または硫酸塩だけでなく、主として木材に 由来する或る量の重金属を含んでいてもよい。こうして、好ましくは灰は灰また はスラグ処理にかけられることが必要であり、重金属の沈殿をもたらす。残って いる塩は回収されて、例えば、塩素酸塩製造のためのプラントで使用されてもよ い。浄化後に、塩はまた路面用の塩として使用されてもよい。灰／スラグの殆ど が水に容易に可溶性であるので、それは前処理しないと沈積されないかもしれな い。水中の溶解により行われることが好適であるこの処理において、易可溶性の 塩および天然塩、好ましくはナトリウムおよび／またはカリウムの塩化物または 硫酸塩は難溶性の塩および不純物から分離されるであろう。重金属はそれ程可溶 性ではなく、処理後に、沈積されるかもしれない。その処理は重金属を化学的に 難溶性にすることにより更に選択的にし得る。 ガスはガス浄化プラント中で従来技術の方法により浄化されてもよい。ガスは 浄化効果をもたらす第一段階で冷却されることが好適である。第二段階において 、ガスは更に浄化し得る。そのガス浄化は少量のスラグまたは灰をもたらすかも しれない。燃焼中に生じたエネルギーは煙道ガス浄化において回収され、例えば 、溶液を濃縮する時に先の段階で使用されてもよい。 本発明を実施する好ましい様式において、漂白プラントからの少なくとも一つ のプロセス流（これは有機および無機の未溶解物質および／または溶解物質を含 む酸性またはアルカリ性のプロセス廃水を含む）が予備浄化処理において分離さ れ、処理されることが好ましい。このような処理は、下記の電気透析における汚 染された膜による問題を回避するために、蒸発の前および／または後に、酸性プ ロセス流について行い得る。粒状物質、例えば、繊維、樹脂、リグニン、シュウ 酸塩および硫酸塩（これらは濃縮処理において問題を生じ得る）が分離方法、例 えば、沈殿、濾過、遠心分離、浮遊、膜濾過、限外濾過、沈降、ナノフィルトレ ーション（ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）またはその他の機械的、化学的もし くは組み合わされた分離方法により溶液から除去されることが好適である。例え ば、溶解物質は、ｐＨ調節薬品および錯生成剤を添加することにより処理され、 沈殿し得る。処理は酸を添加したラメラシックナ中で沈降により行われることが 好適である。それは幾つかの傾斜プレート、好ましくは一緒に密に積み重ねられ たフィルター−プレートを含む。プロセス流は硫酸の如き酸の添加とともに側部 から供給される。流れはプレート間を上向きに移動し、そこでこうして浄化され 、処理された流れがオーバーフローとして抜き取られることが好適であり、一方 、固体はプレート表面に沈降し、ラメラシックナの下部へと下方に滑り落ちる。 ラメラシックナはそのようなものとして知られており、“Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅ ｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ”、第三編（１９８２）、２０巻、５７２−５７３頁に記載されており、これ が参考として本明細書に含まれる。 好ましいナノフィルトレーションは、溶液を高圧でフィルター（これは大きい イオン、例えば、硫酸イオンよりも小さいイオン、例えば、Ｃｌ^-およびＫ⁺につ いて一層選択的である）により濾過することにより行われる。こうして、塩化 物およびカリウムが濃縮された濃縮物が粒状物質、例えば、塩化物の枯渇された 硫酸塩の濃縮物から分離される。粒状物質の濃縮溶液は焼却に運ばれてもよい。 カルシウムおよびシュウ酸塩は、炭酸カルシウムを沈殿させるために濾過およ びその後の炭酸ナトリウムの添加により電気透析の前に分離されることが好まし い。低分子の有機物質は過酸化水素および紫外線により分解し得る。有機物質は 空気で酸化される場合に更に容易に分離される。 酸による沈殿の際のｐＨは約２から約７までの範囲内に調節されることが好ま しい。選択されるｐＨは処理すべき水のｐＨに依存する。沈殿用薬品は、例えば 、必要により有機凝集薬品および／または無機凝集薬品と組み合わされていても よい硫酸、塩酸または有機酸、例えば、ギ酸であることが好適である。薬品、例 えば、錯生成剤は、有害な物質、例えば、Ｍｎ、Ｃａ、シュウ酸塩の沈殿を回避 するために電気透析工程で添加されてもよい。 本発明を実施する好ましい様式において、漂白プラントからの廃水が蒸発段階 の前に“フラッシング”され得る。本発明に係る真空−蒸気再圧縮による蒸発は 好適な蒸発方法であり、これは漂白プラントからの廃水の温度より低い温度で行 われてもよく、廃水の熱含量が蒸発の前でさえも揮発性成分をストリッピングす るのに利用される。漂白プラントからの廃水の温度は、例えば、約７０℃までで あってもよく、蒸発中の温度は約５０℃であってもよい。圧力を低温の蒸気圧に 低下することにより、揮発性物質はストリッピングされ、その間に冷却がエバポ レーターに適した温度レベルにされる。都合よくは、冷却は６５℃以下の温度ま で行われる。これは凝縮物浄化段階に必要とされる処理装置の広範囲の量を減少 することを可能にする。また、この方法はパルプ工場で種々のその他の液体流を 浄化するのに多く使用される。 また、“フラッシング”は、外部エネルギーを消費しないで付加的な浄化効果 を得るために、或る種の還流を伴う従来技術の方法のストリッピング用のカラム に対し直接行われてもよい。揮発性物質、例えば、メタノールが二酸化塩素製造 、またはギ酸（これは電気透析の前の処理工程で沈殿用薬品として使用し得る） の製造において還元剤として使用されてもよい。揮発性物質、例えば、メタノー ルは、蒸発中の比較的低い温度のために、実際に完全に分離されてもよく、こう して非常に純粋な生成物をもたらし、それ故、これは二酸化塩素製造に直接使用 し得る。また、揮発性物質は、好ましくは本発明に係る燃焼工程において、炉に 運ばれてもよく、そこでそれらは燃料を構成する。 本発明を実施する一つの様式において、エバポレーターからの濃縮溶液、好ま しくはアルカリ性プロセス流が、例えば、更なる蒸発により、付加的な濃縮段階 で処理される。従来技術の蒸発方法、例えば、プレート熱交換器または結晶化装 置中の蒸発が使用し得る。溶液は少なくとも約２０％の乾燥固形分、好ましくは 少なくとも約３０％の乾燥固形分、最も好ましくは少なくとも約５０％の乾燥固 形分に濃縮されることが好適である。上限は重要ではないが、主として処理技術 の理由により動機付けされる。 あらゆる漂白順序が本発明の方法において使用し得る。こうして、漂白は漂白 剤としての二酸化塩素を伴っていてもよく（所謂、ＥＣＦ漂白）、またはオゾン 、過酸化水素もしくは過酢酸の如き漂白剤を使用する完全に塩素を含まないプロ セス、所謂ＴＣＦ漂白が使用し得る。パルプは塩素のみを含む漂白剤として二酸 化塩素で少なくとも漂白されることが好適である。Ｄ−Ｅ−Ｄ−Ｅ−Ｄ（Ｄ＝二 酸化塩素、Ｅ＝アルカリ抽出）の如き漂白順序が使用し得る。必要により、最後 の抽出段階が実施されてもよい。また、その他の漂白順序、例えば、Ｄ−Ｑ−Ｐ （Ｑ＝錯生成剤かつＰ＝過酸化物含有化合物）が使用されてもよい。前漂白にお ける最初のＤ段階は（Ｃ＋Ｄ）段階（Ｃ＝塩素）により置換し得る。（Ｃ＋Ｄ） 段階で使用／必要とされる活性塩素の量は、 ＣＦ＝パルプ１トン当たりの全活性塩素（kg）／（Ｃ＋Ｄ）段階前のカッパー価 に従ってチャージ係数（ｃｈａｒｇｅ ｆａｃｔｏｒ）ＣＦとして規定される。 本発明の好ましい実施態様によれば、処理は２．０まで、好ましくは０．６か ら１．８までの範囲内のチャージ係数で工業銘柄の二酸化塩素を用いて行われる 。チャージ係数に最も好ましい範囲は０．７５から１．２５までである。 漂白プラントのクローズアップを可能とするために、実用上だけでなく経済上 の理由のために、廃水の容積を減少することが必要である。従来、パルプを洗浄 し、脱水する時に新鮮な水が使用され、廃水の容積はパルプ１トン当たり５０ｍ³ のオーダーであった。今や、新鮮な水は主として一つ以上の漂白段階または抽 出段階からの循環白液だけでなく、濾液の再分配および循環で置換された。本発 明に係る洗浄または脱水においては、水消費に慎重であり、フィルタプレスおよ び／または、例えば、逆流洗浄を使用し得る。好ましい方法において、洗浄は第 一二酸化塩素段階と第一抽出段階の間では行われない。洗浄は第二二酸化塩素段 階とその後の抽出の間でも行われない。例えば、この方法を行い、かつ／または 水消費に慎重であり、かつ／または、例えば、洗浄段階でフィルタープレスを使 用することにより、水消費が好適にはパルプ１トン当たり約２０ｍ³以下、好ま しくはパルプ１トン当たり約１２ｍ³以下、最も好ましくはパルプ１トン当たり 約１０ｍ³以下まで減少される。 本発明の一実施態様によれば、酸性廃水は、漂白中の漂白工程または処理工程 （これらは酸性条件下で行われる）からの白液を回収することにより得られ、一 方、アルカリ性廃水は、相当するアルカリ性の工程からの廃水を回収することに より得られる。酸性廃水は蒸発され、電気透析により処理され、一方、アルカリ 性廃水は先の蒸発を用いて、または用いずにソーダ回収ボイラー中で燃焼される 。本発明の廃水の処理は漂白プラントをクローズアップする総合プロセスの一部 であり得る。このようなプロセスは下記の工程を含んでもよい。ａ）予備浄化、 ｂ）少なくとも１％の乾燥固形分含量を有する蒸発残渣だけでなく、凝縮物を生 成するための内部循環を伴う流下液膜式エバポレーター中の蒸発による濃縮、ｃ ）段階ｂ）からの蒸発残渣の乾燥固形分含量を少なくとも２０％に増大して濃縮 物を生成すること、ｄ）濃縮物を灰およびガスに燃焼すること、ｅ）塩を生成し 、不純物を分離するための灰の処理、ｆ）段階ｄ）からのガスの冷却および浄化 、またはｇ）段階ｂ）からの蒸発残渣を沈殿用薬品で処理し、得られる沈殿を溶 液から分離すること、ｈ）塩を含む電気透析濃縮物だけでなく、これらの塩の枯 渇された希釈液を生成するための沈殿から分離された溶液の電気透析処理。 本発明は上記実施態様に限定されない。説明および請求の範囲に示される％お よび部の数値は、特にことわらない限り、総て重量基準である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月１３日 【補正内容】 明細書 パルプ製造におけるプロセス水の処理方法 本発明は漂白プラントからのリグノセルロースを含むプロセス廃水の改良され た処理方法に関する。本発明の方法において、少なくとも一つの酸性プロセス流 および一つのアルカリ性プロセス流を含むプロセス廃水が処理され、酸性プロセ ス流およびアルカリ性プロセス流がエバポレーター中で別々に濃縮され、その後 、酸性プロセス流の塩含量が電気透析により低下され、アルカリ性プロセス流が 燃焼される。 漂白プラントからの酸性廃水およびアルカリ性廃水は異なる量の無機物質およ び有機物質を含み、種々の塩含量を有する。こうして、アルカリ性廃水は多量の 有機物質およびアルカリを含み、一方、酸性廃水は主として無機塩、例えば、塩 化物および塩素酸塩等を含む。酸性廃水とアルカリ性廃水が混合される場合、プ ロセス流からの異なる物質をその後の処理で分離することが更に困難になり、こ れは漂白プラントをクローズアップすることを目的とする方法では不利である。 また、問題が、とりわけ伝熱表面の外被の形成に関して、酸性プロセス流とアル カリ性プロセス流の混合物を含む廃水の蒸発用の処理装置中で生じる。別の問題 は、このような混合物が多量の廃水をもたらすことであり、これは勿論漂白プラ ントをクローズアップすることを目的とする場合に不利である。 米国特許第３９８６９５１号は、漂白シーケンスに塩素およびナトリウムのみ が使用される漂白処理（ブリーチャリー）からの塩素系総流出液（エフルエント ）の処理工程を開示している。初期ステップで有機で固形の原料がその流出液を アルミニウム化合物で処理することにより除去される。流出液の流れは、次いで 電気透析セルへ通され２００〜６００ｐｐｍの低塩素濃度の第１の流れおよび５ 〜１０％の塩素を含む第２の流れを作る。第２の流れはエバポレーターに通され 濃度が上昇する。 豪州特許第６３４３８１号は漂白プラント流出液の処理とリサイクルのための 方法に関する。その方法によれば、パルプは、酸漂白段階でその前の酸段階から の液（リカー）で、アルカリ漂白段階ではその前のアルカリ段階からの液で洗浄 （即ち、逆流洗浄）される。酸漂白流出液は集められ蒸発および焼却される。 今、本発明は漂白プラントからのリグノセルロースを含むプロセス廃水の処理 方法を提供するものであり、この方法において、水の循環量が減少され、処理装 置に関する問題が回避され、これは、漂白が二酸化塩素（ＥＣＦ）を伴うか、ま たは完全に塩素を含まない漂白方法（ＴＣＦ）が使用されるかにかかわらず、高 度のクロージングに貢献する。こうして、本発明の方法は塩化物および／または 塩素酸塩の塩成分を含む廃水の蒸発を可能にし、パルプ製造業者は既存の漂白薬 品、処理装置および漂白順序を使用し得るとともに、製造されたパルプの品質が 請求の範囲 １．少なくとも一つの酸性プロセス流および一つのアルカリ性プロセス流を含み 、酸性プロセス流が酸性漂白段からの廃水を収集することによって得られ、アル カリ性プロセス流がアルカリ性漂白段からの廃水を収集することによって得られ る漂白プラントからのリグノセルロースを含むプロセス廃水の処理方法であって 、 酸性プロセス流およびアルカリ性プロセス流がエバポレーター中で別々に濃縮 され、その後、酸性プロセス流の塩含量が電気透析により低下され、アルカリ性 プロセス流が燃焼されることを特徴とする処理方法。 ２．蒸発された酸性プロセス流が、沈殿の目的のために、沈殿用薬品による処理 にかけられることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．電気透析が、電気的かつ／または液体流に関して、直列および／または平行 の関係にされている一つ以上の電気透析装置中で行われ、夫々の装置が少なくと も一つの陰イオン選択膜および一つの陽イオン選択膜、アノードとカソードの間 にスタックの形態で交互に配置される幾つかの陰イオン選択膜及び陽イオン選択 膜から形成された幾つかのユニットセルを含み、これらの膜がそれらの間に蒸発 残渣塩溶液の供給のための入口および出口を備えたチャンバーを形成し、かつア ノードとカソードの間の電流の助けにより、イオン移動が陰イオン選択膜および 陽イオン選択膜を通って蒸発残渣塩溶液から生じられ、溶媒流が隣接チャンバー を通過して、こうして枯渇された蒸発残渣塩溶液の少なくとも一つの希釈液流だ けでなく、蒸発残渣から移動したイオンを含む少なくとも一つの第一電気透析濃 縮物流を生成し、希釈液が電気透析プロセスおよび／または漂白プラント中の蒸 発段階および／または洗浄段階に一部循環され、かつ電気透析濃縮物が、浄化お よび処理後に、回収され、新しい漂白薬品を製造するために使用され、または路 面用の塩として使用されることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記 載の方法。 ４．その方法で生成された塩が塩素酸塩を製造するのに使用されることを特徴と する請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法。 ５．その方法で生成された塩が塩素酸塩を分離するために処理され、これが二酸 化塩素の製造に使用されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれ か一項に記載の方法。 ６．蒸発後に、アルカリ性プロセス流が、塩を沈殿または分離するために処理に かけられ、こうして有機物質が除かれたプロセス流が濃縮されるためにエバポレ ーターに循環されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ７．プロセス廃水が塩化物および／または塩素酸塩を含む塩を含むことを特徴と する請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の方法。 ８．濃縮が循環を伴う流下液膜式エバポレーター中で行われることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の方法。 ９．蒸発の程度が少なくとも約５％の乾燥固形分であることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の方法。 １０．酸性プロセス流が電気透析の前に濃縮され、その後、溶解された金属がア ルカリ化／濃縮酸性プロセス流への炭酸塩添加により沈殿され、分離されること を特徴とする請求の範囲第１項〜第９項のいずれか一項に記載の方法。 １１．アルカリ性プロセス流の燃焼が、その目的に意図される炉の中で行われる ことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか一項に記載の方法。 １２．パルプが少なくとも塩素含有漂白剤としての二酸化塩素で漂白されること を特徴とする請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか一項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９５０２１６９−７ (32)優先日 1995年６月14日 (33)優先権主張国 スウェーデン（ＳＥ） (31)優先権主張番号 ００１，９１４ (32)優先日 1995年６月20日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも一つの酸性プロセス流および一つのアルカリ性プロセス流を含む 漂白プラントからのリグノセルロース含有プロセス廃水の処理方法であって、酸 性プロセス流およびアルカリ性プロセス流がエバポレーター中で別々に濃縮され 、その後、酸性プロセス流の塩含量が電気透析により低下され、アルカリ性プロ セス流が燃焼されることを特徴とする処理方法。 ２．蒸発された酸性プロセス流が、沈殿の目的のために、沈殿用薬品による処理 にかけられることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．電気透析が、電気的かつ／または液体流に関して、直列および／または平行 の関係にされている一つ以上の電気透析装置中で行われ、夫々の装置が少なくと も一つの陰イオン選択膜および一つの陽イオン選択膜、アノードとカソードの間 にスタックの形態で交互に配置される幾つかの陰イオン選択膜および陽イオン選 択膜から形成された幾つかのユニットセルを含み、これらの膜がそれらの間に蒸 発残渣塩溶液の供給のための入口および出口を備えたチャンバーを形成し、かつ アノードとカソードの間の電流の助けにより、イオン移動が陰イオン選択膜およ び陽イオン選択膜を通って蒸発残渣塩溶液から生じられ、溶媒流が隣接チャンバ ーを通過して、こうして枯渇された蒸発残渣塩溶液の少なくとも一つの希釈液流 だけでなく、蒸発残渣から移動したイオンを含む少なくとも一つの第一電気透析 濃縮物流を生成し、希釈液が電気透析プロセスおよび／または漂白プラント中の 蒸発段階および／または洗浄段階に一部循環され、かつ電気透析濃縮物が、浄化 および処理後に、回収され、新しい漂白薬品を製造するために使用され、または 路面用の塩として使用されることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に 記載の方法。 ４．その方法で生成された塩が塩素酸塩を製造するのに使用されることを特徴と する請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法。 ５．その方法で生成された塩が塩素酸塩を分離するために処理され、これが二酸 化塩素の製造に使用されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれ か一項に記載の方法。 ６．蒸発後に、アルカリ性プロセス流が、塩を沈殿または分離するために処理に かけられ、こうして有機物質が除かれたプロセス流が濃縮されるためにエバポレ ーターに循環されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ７．プロセス廃水が塩化物および／または塩素酸塩を含む塩を含むことを特徴と する請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の方法。 ８．濃縮が循環を伴う流下液膜式エバポレーター中で行われることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の方法。 ９．蒸発の程度が少なくとも約５％の乾燥固形分であることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の方法。 １０．酸性プロセス流が電気透析の前に濃縮され、その後、溶解された金属がア ルカリ化／濃縮酸性プロセス流への炭酸塩添加により沈殿され、分離されること を特徴とする請求の範囲第１項〜第９項のいずれか一項に記載の方法。