Sellutehtaan prosessien jätevesien puhdistaminen membraanitekniikalla

Abstract

Tässä työssä tarkoituksena on tutkia mahdollisuuksia sellutehtaan eri jätevesien puhdistukseen uudelleenkäyttöä varten. Yleensä tutkimuksen kohteena ovat yleensä valkaisun alkalisen suodokset, koska niiden suodattaminen on ollut helppoa membraanitekniikalla. Tässä tutkimuksessa kuitenkin kiinnostuksen kohteena ovat valkaisun happamat suodokset ja kuorimon jätevedet. Tutkimuksessa käytettiin viittä membraania, joista kolme on ultrasuodatusmembraaneja ja kaksi nanosuodatusmembraaneja. Näiden katkaisukoot ovat väillä 30 000 -200 Da. Konsentraatiosuodatukset suoritettiin CR 250 -suodattimella. Syötöstä, konsentraatista ja permeaatista otettujen näytteiden analyysien pohjalta laskettujen retentioiden perusteella nanosuodatusmembraani NF270 antoi parhaan tuloksen. Tällä membraanilla kuorimon jätevesien suodatuksessa retentioksi saatiin kaikilla osa-alueilla vähintään 80 %, mutta valkaisun happamien suodosten tulokset olivat alhaisempia. Suodatusten perusteella voitiin laskea tarvittava kapasiteetti ja suodatuspinta-ala suodatus yksiköille. Kummassakin tapauksessa suodatuksen syöttömäärät määräytyivät erään suomalaisen sellutehtaan valkaisussa ja kuorimolla syntyvien jätevesimäärien mukaan. Suodatusyksiköiden kooksi saatiin valkaisun happamien suodosten suodattamiseen 54 CR 1010 -suodatinta ja kuorimon jätevesien suodattamiseen 4 CR 1010-suodatinta.

The aim of this research is to consider the possibilities to purify and recycle some of the waters in pulp mills. Usually the alkaline effluents from bleaching are used in this type of research because it is easier to purify and the quantities are great. In this research the acidic effluents from bleaching and effluents from debarking are purified with membrane technology and are considered as more interesting effluents. Five ultra and nano filtration membranes with cut-off values between 30 000 -200 Da were used to filtrate the effluents and the nano filtration was considered to be a better option as the retention was better in both cases. The concentration filtration experiments were executed with a CR 250 -filter. Samples from the feed, concentrate and permeate were taken and analyzed. Retentions with the NF270 membrane were 80 % or over with the debarking effluents but with the acidic bleaching effluents the results were lower. For the purposes of this research the effluent flows for debarking effluents and acidic bleaching effluents were determined on the basis of the effluent flows of a certain Finnish pulp mill. The results from the filtration with NF270 membrane were used to estimate the needed capacity and filtration area for a filtration unit consisting of 54 CR 1010 -filters in the case of acidic effluents from bleaching and 4 CR 1010 -filters in the case of debarking effluents.