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造纸污泥资源化利用 张淑玲1，柳桐2，王磊2 （1 天津科技大学海洋科学与工程学院，300222； 2、东北电力大学化学工程学院， 132012） 造纸污泥因其成分能被多方面利用而成为一种有用的资源。文章综述了造纸污泥的成分及已经 研究的资源化方法，为造纸污泥的资源化利用提供参考依据。 关键词：造纸污泥成分资源化 造纸污泥成分及分类 1.1 造纸污泥的成分 在造纸废水处理过程中会产生许多沉淀物质， 这些沉淀物质被称为生物污泥，其组分一般为：细小 纤维、木质素及其衍生物和一些有机物质。过氧制浆 造纸污泥成分随原料的应用不同而变化，化学浆、脱 墨浆和经过二次处理产生的活性污泥成分稍有差 异。碱回收白泥来源于碱回收车间白泥回收工段，是 苛化反应的产物，属沉淀碳酸钙，主要产生于利用纸 浆造纸的工厂。脱墨污泥产生于废纸脱墨过程，脱墨 污泥的成分很复杂， 主要是纤维素纤维以及原来纸 中的填料和涂料，另外还有一些短纤维、粗渣和大部 分油墨粒子。 1.2 造纸污泥的分类 造纸工业的污泥可分为以下几类： 一段污 泥———用原木浆造纸产生的污泥； 脱墨污泥———二 次纤维利用在脱墨过程中产生的污泥； 二段污 泥———经过二次处理产生的活性污泥； 混合污 泥——废纸和活性污泥混在一起的污泥。 2 造纸污泥的常规处理方法 污泥的处理先后经过了海洋投弃、土地填埋、堆肥、焚烧和深加工再利用等处置方法，并逐步走向成 熟。对污泥的处理还没有统一的标准，但有一点已达 成共识： 禁止向海洋倾倒污泥和含5％有机物的污泥 填埋。因此污泥资源化再利用，发展循环经济，节约资 源，同时消除循环利用过程中带来的二次污染，将成 为污泥处置的最终方向[1]。目前已知污泥常用的处理 方法是焚烧法、超临界水氧化法。焚烧法以焚烧流化 床锅炉设计简单、投资少、操作方便，可最大限度回收 热能，通过控制烟气可达标排放，并可就地焚烧，节约 长距离运输费用等为优点被广泛应用。超临界水氧化 法日渐兴起，其处理效率高，符合全封闭处理的要求， 反应器结构简单，体积小，产物清洁，无需进一步处 理，无需外界供热，处理费用低，据估算SCWO 的处 理费用仅为焚烧法的1/3[2]。目前有学者正在研究用超 声波技术处理污泥，超声波技术处理污泥及减量存在 的主要问题是超声处理运行参数优化、超声效率有待 提高以及超声反应器的合理设计等。但是，超声波技 术由于无污染、能量密度高、分解速度快等优点在污 泥处理领域正引起人们越来越多的关注。 3 造纸污泥的资源化利用 污泥的处置以“无害化、减量化、资源化”为根本 要求。从废物中提取有用的物质进行再循环，不仅有 效地解决了环境污染问题， 还为社会的经济发展作出巨大贡献。造纸污泥由于本身成分的特性在多种 方面实现了资源化。 3.1 用造纸污泥灰分制备人造沸石 据《CA》2003 年138，No14.报道，在日本静冈，每 年产生造纸污泥约100 万t，造纸污泥主要组成为存 在于原来纸张中的方解石、滑石和高岭土，这些无机 物在煅烧过程中转化成钙黄长石、偏高岭土、偏滑石 和石灰。研究人员采用添加硅的方法与造纸污泥灰 分合成人工沸石，合成人工沸石的最佳条件为：采用 1.75mol/L 的NaSO3 溶液，在温度120℃保持2h 的高 压，将造纸污泥灰分合成为NAP-1 型沸石。研究人 员还研究了这种合成人工沸石的化学和形态特性。 3.2 利用造纸污泥生产建筑板材及木质水泥板 丹麦FullCirdep roducts 公司开发了脱墨污泥制 高质量建筑板材的方法， 直接用于建筑和装修工业， 在这个过程中不需要用胶黏剂， 水泥或任何有害助 剂，车间没有固体废料，所有边角料，砂磨残余物料等 均在生产中循环利用。建筑板材应用后还可以回收循 环利用[3]。该生产要求污泥质量均匀，来源稳定。污泥 中的纤维含量一般在25%~40%，如果超过50% ，则板 易挠曲，对某些用途是有利的，但需要外加防火剂。 菲律宾一家林业和自然资源研究组织的科研人 员， 开发出利用制浆和造纸废水中沉淀下来的含纤 维污泥作为原料生产木质水泥板，该项目得到UPLB 基金会的资助。由于含纤维造纸污泥作为一部分 原料用于生产木质水泥板，降低了生产成本，板的内 在质量和外观都较好，可用作墙板、隔板、天花板。 国际纸业信托公司在MABALACAT 建造了一栋示 范样板房。 3.3 利用造纸污泥生产造纸用填料和涂布颜料 据《CA》2003 年138，No14.报道，日本静冈Fuji 工业研究所研究了循环利用造纸污泥灰分作为造纸 填料。处理污泥的方法包括第1 段碳化和第2 段煅焚 烧；得到的灰分易于在球磨机中磨碎，而且不会破坏 形成的结构；灰分的白度约为65%；通入二氧化碳到 浆料中可以提高循环填料在手抄纸页中的留着率