一種造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑及處理方法
2024-04-07 09:22:05 1
專利名稱：一種造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑及處理方法
技術領域：
本發明涉及造紙廢水汙泥處理技術領域，具體說涉及一種造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，還涉及使用此造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑的處理方法。
背景技術：
我國在《國民經濟和社會發展十二五規劃綱要》中明確要求「輕紡行業要強化環保」、「推進大宗工業固體廢物的資源化利用」。造紙工業大宗固體廢棄物汙染主要來源於造紙汙泥，據悉，我國每年排放30%幹度的造紙汙泥約3000萬噸，造紙汙泥的處置問題已成為當今世界研究的重要課題。近年來，對造紙汙泥的資源化和能源化利用主要包括造紙汙泥焚燒、生產有機-無機肥料、製備活性炭、建築材料、造紙填料和複合材料等高值技術的研發和應用。在造紙工業大宗固體廢棄物資源化和能源化中的最關鍵的技術問題之一是如何 將造紙汙泥中的結合水轉化為自由水，並將自由水順暢的排出，提高汙泥的深度脫水性能，從而大幅度降低造紙汙泥深度脫水過程中消耗的化學藥劑和能源。造紙汙泥中微生物胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,簡稱EPS)的存在嚴重影響了造紙汙泥的深度脫水性能，EPS是微生物產生的含水量極高的有機高分子混合物，它粘附在造紙汙泥中細小纖維、菌膠團和造紙填料的表面，易吸附造紙汙泥中的過渡金屬離子和陰離子垃圾，不但使微生物內部和其本身水分難以脫除，而且也阻礙了汙泥中自由水的遷移，使得造紙汙泥深度脫水極其困難，因此，如何篩選合適的造紙汙泥調質技術以使汙泥中EPS結構組成與分布發生較大變化，改善汙泥脫水性能，是發展新的造紙汙泥脫水技術時要解決的關鍵問題。在造紙汙泥調質技術研究方面，長期以來人們一直在尋找物理的或化學的途徑來破壞汙泥中的EPS，例如，用超聲波、冷凍和加熱調質造紙汙泥，可使EPS破裂，釋放出蛋白質和膠質，膠體結構被破壞，釋放出內部結合水，但投資大、能耗高，世界上應用的較少。用醋酸和鹽酸溶液和辣木(Moringa oleifera)抽提液來調質汙泥，雖然能破壞EPS，提高汙泥脫水性能，但消耗過多的化學藥品，造成嚴重的二次汙染。採用電廠飛灰、粉煤灰和石灰來破壞造紙汙泥中EPS，從而增加汙泥脫水性能等方面的研究和報導較多，但對EPS破壞程度低，實際脫水效果不明顯，同時還增大了汙泥中的無機成分，降低了汙泥的熱值，限制了資源化利用的途徑。
發明內容
為了解決解決以上造紙汙泥後處理過程中的物理途徑投資大、能耗高，化學途徑化學品消耗大、二次汙染嚴重，脫水效果不明顯的問題，本發明提供了一種投資小、消耗少、清潔環保、脫水效果明顯的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑。本發明還提供了一種使用上述造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑的造紙汙泥脫水處理方法。本發明是通過以下措施實現的
一種造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，原料重量百分含量如下
表面活性劑O. 95-0. 99%，生物酶O. 01 O. 05%，餘量為水，生物酶為纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶，按照質量比I: I: I: I: I混合得到的，纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶的酶活均為10000-30000IU/g。表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇與環氧乙烷縮合物和十六烷基三甲基溴化胺按照質量比1:1:1混合得到的。所述的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，烷基酚聚氧乙烯醚為0P-10，脂肪醇與環氧乙烷縮合物為0-25。所述的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，將原料混合後在溫度30 50°C，攪拌速度80 120rpm下攬祥90 180分鐘混合均勻。 所述的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑的處理方法，取造紙廢水處理工藝中的汙泥濃縮池汙泥，加入汙泥調理劑，汙泥調理劑固形物佔絕幹汙泥重量的O. 05% O. 5%，在30 40°C條件下處理，經過沉澱後進行壓濾。·
所述的處理方法，在30 40°C條件下處理為在攪拌速度40 80轉/分鐘條件下攪拌120 240分鐘。本發明的有益效果
(1)本發明的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑對造紙汙泥中的胞外聚合物EPS進行破壞，使汙泥結合水含量減少，使一部分難機械脫出的水分(結合水)變成了易脫出的水分(自由水)，同時增加了汙泥中水的過濾速度，調理劑處理後，經壓濾脫水處理可將造紙汙泥幹度大幅度提聞;
(2)採用本發明所用的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑清潔環保，不會產生二次汙染，投資少，能耗低，脫水效果顯著。
具體實施例方式為了更好的理解本發明，下面結合具體實例來進一步說明，但本發明所適用範圍並不局限於本實施例所記載的範圍。實施例I :
造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，原料重量百分比如下
表面活性劑O. 95%，生物酶O. 01%，餘量為水，
生物酶為纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶，按照質量比I: I: I: I: I混合得到的，纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶的酶活分別為10000IU/g、30000IU/g、10000IU/g、30000IU/g、10000IU/g。表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇與環氧乙烷縮合物和十六烷基三甲基溴化胺按照質量比1:1:1混合得到的。烷基酚聚氧乙烯醚有很多種型號，使用在本發明的複合生物酶處理劑中都可以達到效果，在本實施例中使用的是0P-10 ；
脂肪醇與環氧乙烷縮合物也有很多種型號，使用在本發明的複合生物酶處理劑中都可以達到效果，在本實施例中使用的是0-25。實施例2:
造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，原料重量百分比如下
表面活性劑O. 99%，生物酶O. 05%，餘量為水，生物酶為纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶，按照質量比I: I: I: I: I混合得到的，纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶的酶活分別為30000IU/g、10000IU/g、30000IU/g、10000IU/g、30000IU/g。表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇與環氧乙烷縮合物和十六烷基三甲基溴化胺按照質量比1:1:1混合得到的。烷基酚聚氧乙烯醚有很多種型號，0P-9，0P-10使用在本發明的複合生物酶處理劑中都可以達到效果，在本實施例中使用的是0P-9 ；
脂肪醇與環氧乙烷縮合物也有很多種型號，0-15，0-25，0-30;使用在本發明的複合生物酶處理劑中都可以達到效果，在本實施例中使用的是0-15。實施例3:
稱取待調理的造紙汙泥樣品於2000mL的燒杯中，造紙汙泥取自製漿造紙廢水處理流 程中的汙泥濃縮池，加入實施例I製備的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，其中複合生物酶處理劑的固形物佔絕幹汙泥重量的O. 05%，在30°C條件下連續攪拌120分鐘，攪拌速度為60轉/分鐘，沉澱後用實驗室自製壓濾設備進行擠壓，壓強控制在5. 6Kgf/cm2,壓濾時間為4分鐘，每次試驗用含水汙泥為lOOOg，絕幹汙泥量為20g。實驗結果表明，未經複合生物酶處理劑處理的汙泥壓濾後幹度為25-30%，經複合生物酶處理劑處理後的汙泥壓濾後幹度為35-40%。實施例4
稱取待調理的造紙汙泥樣品於2000mL的燒杯中，造紙汙泥取自脫墨廢水處理流程中的汙泥濃縮池，加入實施例2製備的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，其中複合生物酶處理劑的固形物佔絕幹汙泥重量的O. 5%，在40°C條件下連續攪拌240分鐘，攪拌速度為40轉/分鐘，沉澱後用實驗室自製壓濾設備進行擠壓，壓強控制在5. 6Kgf/cm2,壓濾時間為4分鐘，每次試驗用含水汙泥為lOOOg，絕幹汙泥量為20g。實驗結果表明，未經複合生物酶處理劑處理的汙泥壓濾後幹度為30-35%，經複合生物酶處理劑處理後的汙泥壓濾後幹度為40-45%。
權利要求
1.一種造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，其特徵在於原料重量百分含量如下 表面活性劑O. 95-0. 99%，生物酶O. 01 O. 05%，餘量為水， 生物酶為纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶，按照質量比I: I: I: I: I混合得到的，纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶的酶活均為10000-30000IU/g， 表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇與環氧乙烷縮合物和十六烷基三甲基溴化胺按照質量比1:1:1混合得到的。
2.根據權利要求I所述的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，其特徵在於烷基酚聚氧乙烯醚為OP-IO，脂肪醇與環氧乙烷縮合物為0-25。
3.根據權利要求I或2所述的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，其特徵在於將原料混合後在溫度30 50°C,攪拌速度80 120rpm下攪拌90 180分鐘混合均勻。
4.一種使用權利要求I或2所述的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑的處理方法，其特徵在於取造紙廢水處理工藝中的汙泥濃縮池汙泥，加入汙泥調理劑，汙泥調理劑固形物佔絕幹汙泥重量的O. 05% O. 5%，在30 40°C條件下處理，經過沉澱後進行壓濾。
5.根據權利要求4所述的處理方法，其特徵在於在30 40°C條件下處理為在攪拌速度40 80轉/分鐘條件下攪拌120 240分鐘。
全文摘要
本發明涉及造紙廢水汙泥處理技術領域，具體說涉及一種造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑，原料重量百分含量如下表面活性劑0.95-0.99％，生物酶0.01～0.05％，餘量為水，生物酶為纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、漆酶和脂肪酶，按照質量比1:1:1:1:1混合得到。取造紙廢水處理工藝中的汙泥濃縮池汙泥，加入汙泥調理劑，汙泥調理劑有效成分佔絕幹汙泥重量的0.05%～0.5%，在30～40℃條件下處理，經過沉澱後進行壓濾。本發明的造紙汙泥脫水複合生物酶處理劑清潔環保，不會產生二次汙染，投資少，能耗低，脫水效果顯著。
文檔編號C02F103/28GK102897987SQ20121039249
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者吳朝軍, 趙傳山, 陳嘉川, 李榮剛, 於冬梅, 張凱 申請人:山東輕工業學院