Jawaban cepat: Sebuah pabrik pulp dan kertas menghasilkan tiga jenis lumpur yang sangat berbeda: lumpur primer (serat dan bahan pengisi dari clarifier, mudah dikeringkan), lumpur sekunder (biologis, dari tahap aerasi, sulit dikeringkan) dan, di pabrik kertas daur ulang, lumpur deinking (serat, tinta, tanah liat dan kalsium karbonat). Screw press dan belt press menangani lumpur primer berserat dengan baik; filter press ruang atau membran adalah pilihan yang lebih baik untuk lumpur deinking dengan kadar abu tinggi, untuk campuran lumpur primer dan sekunder ketika diperlukan cake di atas 35–40% padatan untuk bahan bakar boiler atau landfill, dan untuk lime mud dan green liquor dregs di pabrik kraft.
Tiga lumpur dari pabrik kertas
Setiap pembahasan tentang lumpur pulp dan kertas harus dimulai dengan memisahkan alirannya, karena kesalahan dalam memilih peralatan dewatering biasanya berasal dari menganggapnya sebagai satu bahan yang sama.
| Lumpur | Sumber | Apa isinya | Perilaku dewatering |
|---|---|---|---|
| Lumpur primer | Clarifier primer atau DAF pada efluen pabrik | Serat pendek, halus, bahan pengisi (tanah liat, kalsium karbonat, talk), sebagian pati dan perekat | Mudah: berserat, membentuk cake terbuka, daya dewatering tinggi |
| Lumpur sekunder (biologis) | Instalasi lumpur aktif, laguna aerasi, MBBR atau MBR yang mengolah efluen | Flok bakteri, polimer ekstraseluler, air terikat | Keras: dapat dimampatkan, seperti gelatin, kebutuhan polimer tinggi |
| Lumpur deinking | Tahap flotasi dan pencucian pada lini serat daur ulang (DIP) | Tinta, tanah liat pelapis dan karbonat, serat pendek, bahan lengket; 40–60% abu | Sedang: abu yang tinggi membuatnya padat tetapi partikel halusnya menutupi kain |
| Lumpur kapur dan ampas | Kraft recausticizing: kalsium karbonat dari klarifier white liquor; endapan green liquor | Padatan anorganik halus, basa, panas | Anorganik dan mudah pada filter press; ampasnya lengket dan bersifat alkali |
Sebagian besar pabrik mencampur lumpur primer dan sekunder sebelum dewatering, biasanya dengan rasio antara 2:1 dan 4:1 berdasarkan berat kering, karena serat dalam lumpur primer berfungsi sebagai filter aid dan membawa lumpur biologis bersamanya. Rasio tersebut merupakan penentu terbesar tunggal seberapa baik lumpur campuran mengalami dewatering, dan desain pengolahan efluen pabrik menetapkannya. Panduan kami untuk ketika DAF diperlukan mencakup tahap utama, dan MBR vs MBBR vs SBR tahap biologis.
Apa tujuan kue itu menentukan targetnya
Lumpur dari industri pulp dan kertas memiliki lebih banyak kegunaan akhir dibandingkan sebagian besar lumpur industri lainnya, dan masing-masing memiliki target kadar air:
- Bahan bakar boiler Di dalam boiler kulit kayu atau biomassa pabrik: lumpur harus cukup kering agar dapat menyumbang panas, bukan menyerapnya. Di bawah sekitar 35% padatan, lumpur menjadi kerugian energi bersih di dalam boiler; 40–50% padatan adalah target yang biasa, dan lebih tinggi lebih baik.
- Tempat pembuangan akhir: Sebagian besar yurisdiksi mensyaratkan cake yang lolos uji paint-filter dan cukup stabil untuk diangkut, dalam praktiknya 25–35% padatan untuk lumpur campuran. Biaya landfill dikenakan per ton basah, jadi setiap poin padatan itu uang.
- Aplikasi lahan dan pengomposan20–30% padatan sudah cukup; kendalanya adalah kontaminan, bukan kekeringan.
- Tungku semen, pembuatan batu bata dan papan: Lumpur deinking dengan kandungan mineralnya yang tinggi merupakan bahan mentah; kiln atau loji menetapkan spesifikasi kelembapan, biasanya 40–60% pepejal.
Pemilihan peralatan mengikuti target. Belt press dengan nyaman mencapai 20–30% padatan pada lumpur campuran; screw press mencapai 25–35% pada lumpur berserat; filter press ruang mencapai 35–45%; filter press membran mencapai 40–55% pada lumpur deinking dan campuran. Jika cake akan menuju boiler atau kiln, filter press umumnya satu-satunya peralatan yang bisa mencapai itu tanpa pengeringan termal.
Perbandingan peralatan untuk lumpur pabrik kertas
| Peralatan | Lumpur primer / berserat | Campuran primer + sekunder | Lumpur deinking | Catatan |
|---|---|---|---|---|
| Screw press | 30–40% padatan, sangat baik | 25–35% | 25–35%, keausan layar akibat abu | Energi rendah, berterusan, toleran terhadap serat; kurang baik pada enapcemar dengan sedikit serat |
| Filter press sabuk | 25–35% | 20–30% | 25–35% | Berlanjut, modal rendah; sensitif terhadap polimer; bungkil basah |
| Centrifuge decanter | 25–35% | 20–30% | 30–40% | Ringkas; daya tinggi dan polimer; serat boleh membalut skrol |
| Filter press chamber | 35–45% | 30–40% | 40–50% | Batch; kue paling kering di antara peralatan konvensional; penyumbatan kain akibat partikel halus dan bahan lengket harus dikelola |
| Filter press membran | 40–50% | 35–45% | 45–55% | Squeeze mengimbangi fraksi biologis yang dapat dikompresi; siklus terpendek untuk target kadar air |
Konfigurasi umum di pabrik besar adalah screw press atau belt press untuk lumpur primer rutin dan filter press untuk lumpur deinking atau campuran yang harus masuk ke boiler. Lihat lengkap kami perbandingan filter press vs centrifuge vs belt press dan kami penekan sekrup multi-cakram halaman.
Merancang filter press untuk lumpur pabrik kertas
Pengondisian
Lumpur primer sering kali tidak memerlukan polimer pada filter press, atau hanya sedikit. Lumpur campuran memerlukan polimer kationik dengan dosis yang meningkat seiring fraksi biologis, biasanya 2–6 kg polimer aktif per ton kering. Lumpur deinking sering kali merespons sistem ganda: dosis rendah koagulan anorganik (tawas atau polialuminium klorida) diikuti dengan polimer. Uji jar dan uji daun filter pada lumpur Anda sendiri layak menghabiskan waktu sehari bagi siapa pun; uji tersebut menetapkan polimer, kain, dan waktu siklus.
Kain
Serat tidak menutup kain; partikel halus, lapisan tanah liat, karbonat, dan zat lengket yang menutupinya. Untuk lumpur primer, kain polipropilena multifilamen atau needle-felt melepaskan dengan baik. Untuk lumpur deinking, beralih ke monofilamen atau kombinasi mono/multifilamen dengan permukaan yang dikalender dan permeabilitas rendah, dan rencanakan pencucian kain bertekanan tinggi secara rutin karena zat lengket (perekat dari kertas daur ulang) menumpuk di permukaan kain. Pencucian alkali panas menghilangkannya; kami Panduan pemilihan kain dan artikel kami tentang penyumbutan kain berikan detailnya.
Umpan dan siklus
Lumpur kertas tidak abrasif, sehingga pompa sentrifugal atau pompa rongga progresif dengan ramp tekanan hingga 6–8 bar sudah memadai. Lumpur berserat mengisi dan menyaring dengan cepat: siklus 45–90 menit umum untuk lumpur primer, lebih lama untuk lumpur campuran dengan fraksi biologis tinggi. Pemerasan membran pada 12–15 bar selama 10–20 menit mengambil beberapa poin terakhir kelembapan dan, yang lebih penting, menyeragamkan cake sehingga boiler menerima bahan bakar yang konsisten.
Penanganan kue
Cake berserat bersifat koheren dan jatuh dengan bersih, tetapi volumenya besar dan dapat membentuk jembatan di dalam hopper. Rancang pelepasan cake dengan hopper yang lebar, shredder jika cake menuju sekrup umpan boiler, dan kapasitas konveyor yang cukup untuk pelepasan seketika dari press 100-plate, yang menjatuhkan beberapa ton dalam beberapa menit. Halaman kami tentang mesin pres sepenuhnya otomatis mencakup otomatisasi pembuangan dan pencucian kain.
Lumpur kapur dan endapan cairan hijau di pabrik kraft
Di kilang kraft, pabrik rekautisasi menghasilkan dua padatan anorganik. Lumpur kapur (kalsium karbonat) biasanya dikeringkan pada filter drum precoat sebelum tanur kapur, tetapi ketika tanur tidak beroperasi atau lumpur dijual, filter press menghasilkan kue dengan padatan 65–75% tanpa precoat. Endapan green liquor, residu gelap dari klarifier green liquor, bersifat lengket, alkalis, dan panas, serta merupakan salah satu tugas filter press yang lebih sulit di industri ini: perkirakan press ruang dengan pelat polipropilena bersuhu tinggi, kain yang dipilih untuk pelepasan bukan kejernihan, dan pencucian menyeluruh. Kue endapan dengan padatan 50–60% ditimbun di lahan atau, semakin sering, digunakan dalam pembenah tanah. Kami industri kimia filter press Halaman ini mencakup bahan pelat untuk tugas panas dan basa.
Penggunaan kembali air dan lumpur yang menyertainya
Pabrik menutup siklus air mereka, baik untuk memenuhi batas pembuangan maupun untuk mengurangi asupan air bersih, memekatkan padatan terlarut dan serat halus di air proses. Langkah-langkah pengolahan tambahan yang menyusul (DAF, filtrasi membran, evaporasi) masing-masing menghasilkan lebih banyak lumpur atau konsentrat, dan sistem dewatering harus dirancang untuk itu. Artikel kami tentang Nol pembuangan cairan dan aktif berapa banyak lumpur yang dihasilkan oleh instalasi pengolahan berikan metode untuk memperkirakan beban tersebut.
pertanyaan yang sering diajukan
Apa cara terbaik untuk mengeringkan lumpur pabrik kertas?
Tergantung pada lumpur dan ke mana cake tersebut akan dibuang. Screw press dan belt press cocok untuk lumpur primer berserat yang akan dibuang ke landfill atau diaplikasikan ke lahan. Untuk lumpur deinking, untuk lumpur campuran yang akan masuk ke boiler, dan untuk tugas apa pun yang membutuhkan cake di atas 35–40% padatan, filter press chamber atau membrane biasanya menjadi pilihan.
Seberapa kering kue yang dicapai oleh filter press pada lumpur kertas?
Biasanya 35–45% padatan pada lumpur primer atau campuran dengan filter press ruang dan 40–55% dengan filter press membran; lumpur deinking, dengan kandungan abu yang tinggi, mencapai ujung atas rentang tersebut.
Mengapa lumpur sekunder begitu sulit untuk dikeringkan?
Ini adalah flok biologis dengan sejumlah besar air yang terikat dalam polimer ekstraseluler. Ini dapat dimampatkan, sehingga tekanan yang lebih tinggi saja tidak banyak berpengaruh. Mencampurnya dengan lumpur primer berserat pada rasio 2:1 hingga 4:1, memberikan dosis polimer kationik, dan menggunakan pemerasan membran adalah solusi praktisnya.
Seberapa kering lumpur harus agar dapat dibakar di boiler pabrik?
Di bawah sekitar 35% padatan, lumpur menyerap lebih banyak panas untuk menguapkan airnya daripada yang dilepaskannya melalui pembakaran; 40–50% padatan atau lebih biasanya menjadi target untuk kontribusi bersih. Filter press membran adalah cara umum untuk mencapainya tanpa pengering.
Apa itu lumpur deinking dan bagaimana cara mengeringkannya?
Reject dari tahap flotasi dan pencucian pada lini kertas daur ulang: tinta, coating clay, kalsium karbonat, serat pendek, dan stickies, dengan kadar abu 40–60%. Bahan ini mengalami dewatering dengan baik dalam filter press menggunakan kain monofilamen yang telah dikalandar dan pencucian kain secara rutin, dan cake-nya sering digunakan di kiln semen atau pembuatan papan.
Apakah filter press dapat menangani lumpur kapur dan endapan cairan hijau?
Ya. Lumpur kapur mudah difilter hingga 65–75% padatan. Dregs lengket, panas, dan bersifat alkali serta memerlukan pelat tahan panas, kain yang berorientasi pelepasan, dan pencucian menyeluruh, mencapai sekitar 50–60% padatan.
Beri tahu kami jenis sludge Anda, rasionya, tonasenya, dan ke mana cake tersebut pergi, dan kami akan mengusulkan press, cloth, dan conditioning untuknya: ajukan proposal dewatering lumpur pabrik kertas.
Referensi: US EPA — Pedoman Efluen Pulp, Kertas dan Kertas Karton, 40 CFR Bagian 430, Lembar fakta Sektor Pulp dan Kertas — US EPA, Biro IPPC Eropa — Dokumen Referensi Teknik Terbaik yang Tersedia untuk Produksi Pulp, Kertas dan Papan.
Artikel ini adalah bagian dari panduan kami untuk wastewater sludge dewatering.