王忠杰
摘要:利用現代的科學技術,通過造紙廢棄物的資源化利用,造紙廢棄物中的塑料、白泥、脫墨污泥等材料均能夠實現資源再利用,降低造紙廠廢棄物處理成本,并提高資源的利用率。本文針對造紙固體廢棄物的性質和資源化利用展開探討,為造紙固體廢棄物的資源化利用提供資料參考。
關鍵詞:造紙;固體廢棄物;性質;資源化利用
1 造紙固體廢棄物的來源與種類
造紙工業生產中,排放的廢液中含有大量固體廢棄物。對現代造紙工藝制造程序進行分析,諸如碎漿機碎漿、高濃排查、浮選脫墨、錐形除渣器除渣、細篩、澄清等都會產生大量固體廢棄物。這些廢棄物中不僅包含鐵塊、石塊、塑料、繩子等可見廢棄物,還含有印刷油墨、細小纖維、白土、油漆、砂、顏料等細小雜質。除以上典型固體廢棄物外,造紙過程中,還會產生很多熱溶物、膠粘物等不易去除的固體雜質。如果這些廢渣或含有廢渣的廢液不經處理直接排放到環境中,將會給自然環境和生態系統帶來巨大的破壞。正因如此,我國加大了對造紙行業的管控力度,如何提高造紙固體廢棄物的處理水平,更是成為造紙企業重點研究和實踐的課題。
2 造紙固體廢棄物的產生和性質
2.1 堿回收白泥的產生和性質
白泥是造紙工藝中,堿化學制漿過程中產生的副產品。堿回收白泥的產生是在制漿黑液經過堿回收鍋爐后,產生的綠色碳酸鈉液體加石灰苛化反應沉淀產生的。堿回收白泥主要的成分為碳酸鈣,同時還含有一定量的不溶于酸的物質、過量石灰和微量碳等。堿回收白泥回收利用難度根據造紙工藝中纖維原料組成、制漿工藝不同有關,由于其主要成分是碳酸鈣,具有一定的資源回收利用價值。
2.2 脫墨污泥的產生與性質
脫墨污泥主要成分是廢紙中的填料和顏料,同時還包含一些粗纖維渣和油墨粒子等。脫墨污泥是在浮選脫墨環境中產生的,其產量與造紙所用廢紙的種類、等級有關,也與脫墨工藝和篩選凈化技術水平有直接聯系。雖然脫墨污泥中大部分成分都能夠自然降解,但其中卻包含著一些重金屬成分,這些成分的蓄積將會給環境造成長遠的破壞和影響。
2.3 廢水處理污泥的產生和性質
廢水處理污泥來源于造紙廠附屬廢水處理廠,這些污泥成分復雜,極難處理。一般造紙廢水污泥分為一級沉淀污泥、二級生化污泥和三級絮凝沉淀污泥。污泥成分由廢水成分決定,污泥的產量則與廢水中固體沉淀物、廢水處理工藝等有關聯。一般來說,一級污泥含有的主要成為為少量纖維、薄壁細胞及雜細胞等,并含有一定的灰分。二級污泥的主要成分是廢水中的有機物,這類污泥親水性強,處理比較困難。三級污泥是造紙廢水深度處理產物,主要為化學絮凝產生的雜質,有大量很難生物降解的成分,雖然處理困難,但回收利用價值卻較高。
3 造紙固體廢棄物的資源化利用
3.1 塑料廢渣綜合利用為塑料粒子
現代造紙工藝中采用廢紙為造紙原料技術比較成熟,也是比較經濟和環保的一種造紙技術。但由于廢紙中含有大量的塑料成分,因而在現代造紙工藝中,廢渣中的塑料含量很高。這些廢塑料降解性差、含量高,如果不經過處理排入環境,將會給環境帶來長久的污染和影響。但如果能夠將這些塑料粒子回收利用,則能夠實現變廢為寶的目的,降低造紙廠廢渣處理的成本。目前用造紙廢液生產塑料粒子的工藝已經比較成熟,并進入了推廣應用階段。回收的塑料粒子能夠成為塑料制品廠的原材料,但對于一些質量較差的回收塑料粒子,卻無法應用于塑料制品的制造。但塑料作為一種有機產品,可以用這種品質差的塑料煉油,塑料煉油技術也比較完善,但如果造紙塑料雜質太多,則會影響油品質量和出油率。
3.2 堿回收白泥的應用
堿回收白泥中的主要成分為碳酸鈣,碳酸鈣作為一種常用的工業原料應用廣泛。因此,通過對堿回收白泥的處理和凈化,能夠生產制造碳酸鈣填料,降低其對環境破壞和影響,并創造部分利潤,節約造紙固體廢棄物處理成本。堿回收白泥中的碳酸鈣經過提出和深加工,還能夠應用于水泥生產原料,也可以用于生產墻面涂料和防水涂料,但由于白泥的白度較低,所以造紙白泥回收生產的水泥、涂料和防水涂料不適用于要求較高的建筑項目中,這在某種程度上抑制了該技術的應用和發展。
3.3 脫墨污泥的利用
脫墨污泥主要成分是高嶺土和碳酸鈣、纖維、油墨,如果能夠完全燃燒其中的有機物,回收其中的無機物用于生產造紙填料和涂料原料,則是一種很理想的脫墨污泥利用途徑。除此之外,脫墨污泥經過表面改性、烘干、粉碎和勻質等工序后,成為一種灰色粉末狀的復合填充劑,這種填充劑可以取代成本較高的木粉,再添加偶聯劑、改性劑等添加劑,使用簡單的熔融共混技術,生產各種熱聚合材料產品。廢渣污泥制成的填充劑可應用在塑料護欄、道路用瀝青改性纖維、防水材料、建筑模板、農用大棚支架等產品中。
3.4 用于廢料和土壤改良
造紙污泥經過微生物發酵,能夠氧化分解為植物易于吸收的腐殖質。因此,造紙固體廢料還被用于污泥堆肥中,這種應用同樣實現了對造紙固體廢料的回收利用,但處理效率較低。由于造紙固體廢棄物中含有大量氮磷鉀等元素,還可以直接用于土壤改良。實踐證明,使用污泥的地塊土壤容重減小,酸堿度更加穩定,能夠有效提高耕地質量。
綜上所述,雖然造紙固體廢棄物處理比較困難,但由于造紙固體廢棄物中可回收利用的成分較多,因而能夠實現對其資源化利用。現如今,造紙固體廢棄物資源化利用技術已經日趨完善,利用資源回收技術制造的回收產品,不僅應用于農業領域,在工業制造領域也得到廣泛應用。