Sellutehtaan alkalisten valkaisusuodosten käsittely polymeerisilla membraaneilla
Jukola, Aapo (2014)
Kandidaatintyö
2014
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2014120552162
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2014120552162
Tiivistelmä
Työn tarkoituksena oli tutkia sellutehtaan alkalisen valkaisusuodoksen kierrätystä membraanitekniikkaa käyttäen. Alkalinen valkaisusuodos syntyy sellun valkaisun alkaliuuttovaiheessa ja se on ympäristölle haitallisin sellutehtaan jätevirroista. Suodoksen pH on korkea ja sen lämpötila voi olla suuri, jolloin sopivan membraanin löytäminen on haastavaa.
Työssä vertailtiin 4 eri nanosuodatusmembraanin toimivuutta suodatuksessa. NF245, Desal-5 DK, NF270 ja NTR729HG membraaneja käytettiin tutkimuksessa. Suodatukset tehtiin 60 °C lämpötilassa useissa paineissa. Membraanit esikäsiteltiin paineistamalla sekä alkalisella pesulla.
Suodatusnäytteistä saadut retentiot ligniinille, TOC:ille sekä johtokyvylle olivat lupaavia. Kaikilla kalvoilla ligniinin retentio oli yli 95 %. NTR729HG kalvoa lukuun ottamatta myös TOC retentiot olivat yli 90%. NTR729HG ja NF270 membraanit kärsivät suodoksen pH:sta sekä lämpötilasta, jolloin niiden retentiot johtokyvylle jäivät alhaisemmiksi, kuin muilla. NTR729HG membraanissa oli merkkejä foulaantumisesta, sekä kalvon hajoamisesta. Muissa membraaneissa oli suodatuksen aikana tapahtunut modifikaatiota. The purpose off work was to study recycling of the alkaline effluent from pulp bleaching with membrane technology. The alkaline effluent comes from an alkali extraction stage of the pulp bleaching. It is the most dangerous waste stream from the pulp mill. pH of the filtrate is high and also its temperature can be high. This causes challenges in finding right membrane for the job.
In this study 4 different nanofiltration membranes were compared. NF245, Desal-5 DK, NF270 and NTR729HG membranes were chosen to this study. Filtrations were completed in temperature of 60 °C in various pressures. Membranes were pretreated with pressure and alkaline detergent.
Results from the samples were promising. In all cases the retentions of lignin were over 95 %. Also the TOC retentions were over 90 % in all membranes expect for NTR729HG which had clearly lower retention. Retentions for conductivity were also lower with NTR729HG and NF270 membranes. They clearly suffered from high pH and temperature of the filtrate. Also signs of fouling were more serious in those membranes.
Työssä vertailtiin 4 eri nanosuodatusmembraanin toimivuutta suodatuksessa. NF245, Desal-5 DK, NF270 ja NTR729HG membraaneja käytettiin tutkimuksessa. Suodatukset tehtiin 60 °C lämpötilassa useissa paineissa. Membraanit esikäsiteltiin paineistamalla sekä alkalisella pesulla.
Suodatusnäytteistä saadut retentiot ligniinille, TOC:ille sekä johtokyvylle olivat lupaavia. Kaikilla kalvoilla ligniinin retentio oli yli 95 %. NTR729HG kalvoa lukuun ottamatta myös TOC retentiot olivat yli 90%. NTR729HG ja NF270 membraanit kärsivät suodoksen pH:sta sekä lämpötilasta, jolloin niiden retentiot johtokyvylle jäivät alhaisemmiksi, kuin muilla. NTR729HG membraanissa oli merkkejä foulaantumisesta, sekä kalvon hajoamisesta. Muissa membraaneissa oli suodatuksen aikana tapahtunut modifikaatiota.
In this study 4 different nanofiltration membranes were compared. NF245, Desal-5 DK, NF270 and NTR729HG membranes were chosen to this study. Filtrations were completed in temperature of 60 °C in various pressures. Membranes were pretreated with pressure and alkaline detergent.
Results from the samples were promising. In all cases the retentions of lignin were over 95 %. Also the TOC retentions were over 90 % in all membranes expect for NTR729HG which had clearly lower retention. Retentions for conductivity were also lower with NTR729HG and NF270 membranes. They clearly suffered from high pH and temperature of the filtrate. Also signs of fouling were more serious in those membranes.