Método de reutilização de águas residuais de fabricação de papel

Efluentes da indústria de papelO tratamento de águas residuais por terra é um método simples, mas os resultados variam dependendo das condições. Para águas residuais de fabricação de papel pelo processo de amônia, em áreas com condições geográficas adequadas, a adoção de um sistema de tratamento de águas residuais por terra é uma via econômica e eficaz para o controle. Yu Xiuling e outros usaram testes de coluna de solo para simular um sistema de tratamento por terra para remover o DQO de águas residuais industriais de uma fábrica de papel em Rushan. Os resultados do teste mostraram que, sob temperaturas de 10-28°C, um volume de água de 20.000 mL/d, uma carga hidráulica de 0,25 m/vez, a taxa de remoção de DQO foi de cerca de 80%. Com base nisso, foi projetado um projeto de tratamento de águas residuais industriais para a fábrica de papel em Rushan. A irrigação com esgoto é outro método de tratamento que requer cautela. Liu Jinsheng e outros descobriram que a irrigação de campos de arroz com águas residuais de fabricação de papel de dois métodos de polpação melhorou significativamente as propriedades físico-químicas do solo; águas residuais de fabricação de papel pelo processo de amônia, misturadas com água do rio Luan em uma certa proporção, podem aumentar a produção de arroz em 8% a 11%. Xu Lianyuan e outros exploraram o uso de certas características fisiológicas de organismos para reduzir os poluentes em águas residuais de pequenas fábricas de papel. Especificamente, eles usaram a capacidade de certas bactérias nitrificantes de produzir ácido para reduzir o pH de resíduos alcalinos de fábricas de papel para abaixo de 8,00. Em seguida, eles usaram a característica de juncos de gostar de água e tolerar álcalis para irrigar campos de juncos com esses resíduos. Li Yazhi aplicou um sistema de zona úmida artificial com aguapé e plantas aquáticas para tratar águas residuais de fabricação de papel de polpa reciclada. Sob condições de pH de entrada de 7,12-7,49, concentrações de massa de DBO5, DQOCr e SS de 440,5 mg/L, 354,2 mg/L e 290,7 mg/L, respectivamente, e uma carga hidráulica de 0,05 m/d, as taxas de remoção de DBO5, DQOCr e SS foram de 98%, 93% e 89%, respectivamente. O desempenho do sistema foi estável, a qualidade da água de saída atendeu aos padrões de descarga e pôde ser usada para irrigação agrícola. Tanques de estabilização podem ser usados para tratar águas residuais de fabricação de papel, ou uma combinação de flotador de ar-tanque anaeróbico-tanque facultativo pode ser usada. Testes de campo e experimentos de coluna de solo mostraram que a camada bioquímica formada naturalmente na zona de aeração na parte inferior do canal de águas residuais de fabricação de papel tem capacidade de degradação de DQO. Quando a espessura da zona de aeração é superior a 10 mm, a camada bioquímica se desenvolve bem e a taxa de degradação de DQO pode atingir mais de 97%.

Os experimentos de Yang Chonghao e outros descobriram que, ao tratar efluentes da indústria de papel com resinas de troca aniônica, a resina de troca aniônica forte com esqueleto de acrilato tem melhor capacidade de resistir à poluição orgânica do que a resina de troca aniônica forte com esqueleto de estireno, e a escolha tende para a primeira. Pesquisas de Wang Ping e outros mostraram que o tratamento magnético de águas residuais pode reduzir o indicador de DQO de efluentes da indústria de papel, mas a redução da DQO está fortemente relacionada à composição das águas residuais e à intensidade do campo magnético. A oxidação química avançada é uma tecnologia emergente e moderna de tratamento de água, com amplas perspectivas de aplicação no tratamento de poluentes orgânicos tóxicos de difícil biodegradação na água. Wu Shubin introduziu os princípios básicos e as características de vários processos típicos de oxidação química avançada, bem como sua pesquisa e aplicação no tratamento de efluentes da indústria de polpação e papel. Zhu Yiren e outros usaram o método de membrana líquida para tratar o licor negro da indústria de papel. Sob condições de processo adequadas, como tempo de separação, razão líquido-emulsão, razão óleo-emulsão, pH do efluente e taxa de agitação, o sistema de membrana composto por LMA-1-TOA-querosene-H2SO4 pode atingir uma taxa de remoção de DQO de 98%, com o pH da água tratada próximo ao neutro. Chen Guoqing usou a tecnologia de separação por membrana para tratar efluentes da indústria de papel, recuperando lignina e açúcares, com taxas de recuperação de cerca de 60% cada.

2 Produção Limpa e Reutilização de Efluentes

A aplicação de processos de produção limpa na indústria de papel mudou o conceito de tratamento de efluentes da indústria de papel. Não só economiza recursos hídricos e energéticos, previne a poluição ambiental, mas também pode gerar bons benefícios econômicos e sociais, apresentando um raio de esperança para o tratamento completo de efluentes da indústria de papel no novo século. A aplicação da biotecnologia na indústria de polpação e papel tem ótimas perspectivas, podendo envolver todos os elos, como melhoramento biológico de espécies de árvores, armazenamento de toras descascadas e cavacos de madeira, polpação biológica, branqueamento enzimático, produção de polpa de alta qualidade para dissolução, tecnologia de descoloração enzimática, produção de subprodutos a partir de efluentes e resíduos da indústria de papel, tratamento de efluentes, etc. Song Yanru e outros apresentaram o estudo sobre a via de biossíntese da lignina e plantas transgênicas para reduzir o teor de lignina em matérias-primas da indústria de papel, e propuseram sugestões para a estratégia de prevenção e controle da poluição na indústria de polpação e papel na China desde a origem.

　　A redução das emissões de poluentes também pode ser alcançada através da modificação dos processos. De acordo com a situação real da China, o branqueamento de polpa de papel deve, tanto quanto possível, adotar a tecnologia de branqueamento com cloro, e desenvolver a tecnologia de branqueamento TCF quando as condições estiverem maduras, para minimizar a geração de substâncias nocivas. Wu Yuying e outros propuseram um processo que utiliza hidrólise com ácido sulfúrico diluído e utiliza integralmente a palha de trigo para produzir furfural e polpa de papel. Através da discussão dos fatores que afetam a reação de hidrólise, descobriu-se que as condições otimizadas do processo de hidrólise são: quantidade de ácido de 20%, tempo de 180 minutos, temperatura máxima de 110℃, e proporção líquido-sólido de 1:5. A carga de poluição das águas residuais de lavagem de polpa e das águas residuais após a destilação é muito menor do que a carga de poluição das águas residuais de fábricas de polpa de grama pelo método alcalino convencional, e é inferior ao segundo nível padrão de descarga de águas residuais da indústria de fabricação de papel especificado por GB3544—1992. Liang De utilizou um método de cozimento com designificação profunda e um processo de branqueamento com designificação de oxigênio pré-branqueamento e substituição de cloro por dióxido de cloro, que pode reduzir significativamente a carga de águas residuais de branqueamento de polpa de madeira de sulfato, e as águas residuais após tratamento biológico secundário completo podem atingir o padrão nacional de descarga de águas residuais de fabricação de papel. Tai Mingqing estudou o processo de tratamento de águas residuais de fabricação de polpa de corda de capim pelo método de sulfito. A prática provou que o processo é razoável, os custos de gerenciamento e operação são baixos, e as águas residuais descarregadas podem basicamente atingir o padrão de descarga da indústria de fabricação de papel. Qian Xueren e outros descreveram as características e aplicações de fluidos supercríticos, com ênfase na aplicação de fluidos supercríticos na indústria florestal, incluindo a extração supercrítica de lignina em licor negro e a oxidação supercrítica de águas residuais de fabricação de papel com água supercrítica.

　　A chave para o tratamento de águas residuais de fabricação de papel é o tratamento interno. Somente reciclando e reutilizando grandes quantidades de águas residuais dentro da fábrica é possível reduzir a quantidade de descarga, diminuir fundamentalmente o custo do tratamento de águas residuais externas e, assim, facilitar a descarga em conformidade com os padrões.

　　3 Valorização e tratamento integral de recursos de águas residuais

Ye Xueming e outros selecionaram a "cepa nº 5088" a partir de cascas de árvores usando o método de separação em placa, transformando os resíduos de fábricas de fiação de cânhamo em "Pigu Junsi", um substituto para o milho na ração. Eles também obtiveram sucesso no uso de lama branca de fábricas de papel e lodo gerado pelo tratamento de águas residuais de fábricas de viscose como aditivos de cálcio e zinco para ração. Gu Yugang e outros estudaram as condições de processo e os fatores de influência na preparação de gesso di-hidratado, uma matéria-prima para materiais de construção de gesso, a partir de lama branca de fábricas de papel, escória de carbeto de cálcio e resíduos industriais de ácido sulfúrico. Ao mesmo tempo, eles adotaram um processo de circuito fechado para reciclagem de águas residuais para evitar a geração de poluição secundária. Os experimentos mostraram que a reação de resíduos com ácido sulfúrico de baixa concentração, após serem preparados em uma pasta com 10% de concentração, pode produzir gesso di-hidratado de alta qualidade com teor superior a 90%. Li Yinhuan e outros estudaram o uso de resina de troca iônica catiônica esferificada de lignossulfonato, preparada a partir de licor negro de fábricas de papel, como um bio-suporte para tratar águas residuais orgânicas de alta concentração em um reator de leito fluidizado anaeróbio ascendente. Eles investigaram a relação entre a produção de gás e a carga volumétrica orgânica, o tempo de retenção hidráulica e a remoção de COD do substrato, buscando as condições ideais de processo. Fu Shaobin e outros propuseram pela primeira vez a ideia de tratar águas residuais de fábricas de papel para uso como água de injeção em campos petrolíferos e projetaram um processo de tratamento de baixo investimento e baixo custo. As águas residuais de fábricas de papel tratadas por este processo podem ser usadas como água de injeção em campos petrolíferos de permeabilidade média a baixa. Liu Jingjin e outros apresentaram a tecnologia de dessulfurização e remoção de poeira de gases de combustão de caldeiras de carvão de médio e pequeno porte, utilizando águas residuais industriais alcalinas, como as de impressão e tingimento, fabricação de papel e curtumes, que são as maiores emissões na China, e realizaram uma análise técnico-econômica. Tao Jinmei apresentou a situação doméstica na recuperação de álcalis e na produção de lignina e seus produtos químicos a partir de licor negro de fabricação de papel alcalino (licor negro abreviado) como matéria-prima, fornecendo uma rota técnica de referência para a gestão de recursos do licor negro de fábricas de papel. Xue Jinjun e outros usaram a minhoca "Daping 2" introduzida para tratar o lodo de decantação de águas residuais de fabricação de papel pelo método de cal, e os resultados experimentais foram bons.

　　Gong Fenglian e outros utilizaram amostras de água mista de águas residuais de fabricação de papel a partir de papel reciclado e águas residuais de tingimento e impressão, e empregaram um processo de tratamento que inclui mistura e ajuste, reação de floculação, sedimentação em tubo inclinado, oxidação por contato e sedimentação secundária. Eles também fizeram melhorias nos métodos de aeração de dispositivos de aeração tradicionais. Os resultados da aplicação mostraram que o pH da mistura das duas águas residuais era neutro, o que é benéfico para o processo de tratamento de águas residuais subsequente. Li Ping e outros, e Fu Ruwen e outros apresentaram tecnologias para o tratamento e utilização integral de escória de carvão, gás de carvão contendo SO2 e águas residuais alcalinas de médio porte da fabricação de papel.