تصفيه و بهساري آب و بازيابي بخار در صنايع كاغذسازي

خدمات:
فعاليتهاي گروه‌بندي شده تحت عنوان خدمات آنهايي هستند كه براي فرآيند توليد خمير كاغذ قرار دارند يا مواردي كه در جايي ديگر شامل نمي‌شوند ما در اين مقالات سعي نداريم كه بطور وسيعي هر نوع جنبة كار را مطرح كنيم كه براي صنعت ما مهم است. براي مثال اولين بخش از اين نوشته به موضوع آب مي‌پردازد مقادير زيادي از آب در فرآيندهاي كاغذ و خمير كاغذ استفاده مي‌گردند اكثر اين آب در كاغذسازي و مقداري براي پيش فرآوري بكار مي‌رود قبل از اينكه آب وارد فرآيند شود. با اين حال پيش فرآيندي محدود، بويژه آب جوش، براي صنعت بي‌نظير است و بطور وسيعي توسط متخصصاني در آن حوزة خاص بكار مي‌رود. ما آن را در اينجا مطرح نمي‌كنيم بلكه در عوض مارا به عمليات فاضلاب محدود مي‌كند و عملياتي كه در جستجوي كاهش آلودگي آب است. با ملاحظه آلودگي هوا مجدداَ نواحي منحصر بفرد براي صنعت خودمان را در نظر مي‌گيريم ما بخش مربوط به بخار محدود به توليد بخار است. بخشهاي مربوط به برق، گرم كردن و تهويه و حمل مواد براي عمليات مشروح در اين متون مطرح مي‌‌شوند.

تيمار پساب:
آبهاي فرآيندي تخليه شده پس از عمليات توليد محصولات كاغذي و خمير بطور كلي بصورت فاضلاب‌هاي آلي طبقه‌بندي مي‌شوند. زيرا مهمترين ناخالصي‌هاي موجود در آنها داراي طبيعت آلي هستند. بعضي از اين مواد تشكيل دهنده مانند، پوست، خرده چوب، الياف و ليگنين و محصولات تجزية آنها داراي منشأ چوبي هستند و سايرين از قبيل رس‌ها و ساير مواد معدني، نشاسته‌ها، رزين‌ها، صمغ‌ها و پروتئينها از طريق فرايند كاغذسازي وارد مي‌شوند. اسيدها/ بازها / نمك‌ها و اكسيدهاي فلزي نيز موجود هستند آنها از خميرسازي، سفيد كردن و فرآيندهاي آماده‌سازي شيميايي منشأ مي‌گيرند. آب فرآيند بكاررفته نيز جامدات را به آب بيرون رونده به شكل نمك‌هاي غيرآلي وارد مي‌كند.بعضي از جامدات موجود در فرآيند آبها قابل تجزيه هستند و سايرين چنين نمي‌باشند. براي مثال، اكثر غيرآليها در معرض تجزية بيولوژيك هستند در جايي كه اكثر

مواد آلي به استثناي ليگنين‌ها و تانن‌ها بطور بيولوژيكي تحت شرايط طبيعي يافت شده در آب‌هاي سطح تجزيه مي‌گردد. لينگنين‌ها و تانن‌ها در شكل‌هاي موجود در پس‌آبهاي خميركردن و سفيد كردن، خيلي آهسته و تا مقدار محدودي تجزيه مي‌شوند. بطور فيزيكي سازنده‌هاي پسابهاي هرز مي‌توانند به سه طبقه تقسيم شوند: جامدهاي معلق شده و قابل رسوب، جامدات معلق شدة غيرقابل رسوب و جامدات حل شده جامدات قابل رسوب بصورت موادي تعريف مي‌شوند كه از مايع در مدت رسوب كردن و بي‌حركت ماندن در مدت يك ساعت، جدا مي‌شوند.بخشي از هر كدام از اين مواد قابل احتراق بوده و ثابت باقي مي‌مانند. جدولي از طبقه‌‌‌بندي عمومي جامدات در هرزآبهاي ( پسابهاي)كارخانه در شكل ۱-۶ نشان داده مي‌شود.

جامدات معلق و حذف آنها:
تخليه جامدات معلق مي‌تواند براي دريافت جريانها به تعدادي از شيوه‌ها زيان آور باشد بخش قابل رسوب مي‌تواند رسوباتي را تشكيل دهد كه براي زندگي بدون هوا (بي‌هوازي) و تجزيه بدون هوا بكار مي‌روند و اكسيژن حل شده آب را مصرف مي‌كنند و منجر به ايجاد شرايطهاي بدبو و بدمنظره مي‌شوند. مادة پراكنده معلق از قبيل الياف يك تقاضاي اكسيژن حل شده را اعمال مي‌كند و پركننده‌ها و پيگمانها مي‌توانند تيرگي آب يا رنگي شدن آنرا موجب شوند. با محدود كردن روزانه اين تأثيرات مي‌توانند فرآيند خالص سازي طبيعي و خودبخودي جريانها را كند و آهسته نمايند. دامنة مقدار جامدات معلق مشاهده شده براي

هرزآب(پسابها)ي بيحاصل از متداولترين فرايندهاي كاغذسازي و خميرسازي همراه با مقدار قابل احتراق آنها و همچنين تغييرات در حجم هرزآب در جدول۱-۶ نشان داده مي‌شود. دامنه‌هاي وسيع مشاهده شده از تفاوتهاي در عمليات مربوط به الياف و بازيافت آن و گردش مجدد آب فرآيند ناشي مي‌شوند. هيچ تلاشي در اينجا براي بحث دربارة اين عمليات صورت نخواهد گرفت، زيرا در اينجا بخشي از فرايند توليد لحاظ شده در ساير فصل‌هاي اين مقاله و در ساير مقالات مي‌باشد. اكثر منابع جامدات معلق عبارت‌اند از هرزآب‌هاي آماده‌سازي چوب حاصل از پوست‌كندن و شستشوي گرده بينه مي‌باشد. اين هرزآبها حاوي ذرات ريز و درشت پوست چوب، ماسه، و مواد محلول آلي مي‌باشد. غلظت اين پسابها بستگي به عوامل متعددي دارد از قبيل فرآيند پوست‌كني بكاررفته و ميزان استفادة مجدد پسابها مي‌باشد. استفاده از آب براي پوست‌كني

مرطوب حدود ۹۰۰ تا۱۲۰۰ gpm به‌ازاي هر پوست‌كني است و بصورت درشت برروي تسمه نقاله‌هاي سوراخ‌دار از كف، غربال مي‌شود و با تجهيزات مشابه كه قادر به حذف ذرات بيش از in‌ قطر هستند. هرزآبهاي حاصل، حاوي ۲۰تا۴۰ lb از جامدات معلق هستند و غربال ثانوي را بر روي بستر صاف و مرتعشي با غربالهاي استوانه‌اي و پوشيده از صفحات سوراخ‌دار يا غربالهاي حاوي سوراخهاي ۰۵۰/۰ تا۲۵/۰ in دريافت مي‌كنند . چنين سيستمي در شكل ۲-۶ ديده مي‌شود تخليه چنين غربالهايي ۱۰تا ۱۵ را در مقدار جامدات شامل مي‌شوند و داراي تقاضاي اكسيژن(BOD ) بين و مي‌باشند جامدات معلق مي‌توانند تا ۴۵% خاكستر را شامل شوند هنگامي كه گرده بينه‌ها پوست كنده (گرده يبنه‌هاي پوست كنده) مي‌شوند و ۵۰ تا۹۵% از اين جامدات از يك سرند ۱۰۰۰ مش عبور مي‌نمايند.سرند كردن ثانوي نمي‌تواند تمام جامدانت قابل رسوب را حذف نمايند. عمليات نشان مي‌دهد كه ته‌نشين شدن اين مواد منجر به يك حذف ۷۰تا۹۰% از كل مادة باقيمانده مي‌گردد بعضي كارخانه‌ها از زلال كننده‌ها براي حذف جامدات رسوب استفاده مي‌نمايند. تجربه نشان

مي‌دهد كه مقادير بارگيري سطح از ۸۰۰ تا۱۰۰۰ (روز) و يك دورة نگهداري ۲ ساعته ۲hr براي دستگاهها اجازه حذف تقريباً تمام جامدات رسوب شوندة باقيمانده را مي‌دهد اين دستگاه‌ها مجهز به دستگاههاي جمع‌آوري كنندة مواد در سطح آب هستند تا مواد شناور را از فاضلاب‌ها جمع نمايند. جريانهاي زيرسيني از اين واحدها سرعت تخليه زيادي را نشان مي‌دهند و بين ۶ و۹% مقدار جامدات را جمع‌آوري مي‌كنند آنها برروي استوانة خلاء صافي‌هاي ديسك و مدور با سرعتهاي بين ۱۰ و ۱۲ قابل آبگيري مي‌باشند و يك كيك فيلتر شده (filter cake ) حاوي ۳۰% جامدات را توليد مي‌كنند اين كيك بطور كلي برروي زميني تخليه مي‌شود يا با مقدار رطوبت كمتر پرس مي‌گردد و سپس سوزانده مي‌شود در بعضي موارد اگر چه رسوب كردن فيلتراسيون و شناورسازي همگي براي حذف جامدات معلق، از هرزآبهاي كارخانه كاغذ و خميرسازي

بكار برده مي‌شوند رسوب كردن مهمترين فرآيند واحد متداول است كه بكاربرده مي‌شود. تحت اكثرشرايط، نصب اين تجهيزات كم هزينه‌تر از ساير فرآيندها مي‌باشد و نسبت به تغييرات در غلظت جامدات و جريان تغذيه حساسيت كمتري وجود دارد و مستلزم توجه و نگهداري كمتري مي‌باشد. در اوايل عمليات از حوضچه‌هاي خاكي يا مخازن مخروطي بطور متناوب و يكي در ميان استفاده گردد تا پس‌آبهاي كاغذسازي و خميرسازي رسوب كنند اگر چه مقداري از اين دستگاهها هنوز مورد كاربرد دارند و در بعضي عمليات بكار مي‌روند ولي آنها توسط انواع ضخيم كننده‌ها جايگزيني شده‌اند كه بطور مكانيكي زلال كنندة تميز شده

مي‌باشد. براي بعضي مقاصد خاص واحدهاي مستطيلي بكار برده مي‌شوند. اما انواع دايره‌اي شكل مشابه با مورد نشان داده شده در شكل۳-۶ كاربرد دارد. درجايي كه جداسازها براي حذف جامدات قابل رسوب بكار مي‌روند تصفيه كننده‌هايي از نوع راكتور كه تغليظ مكانيكي را موجب مي‌شوند بطور وسيعي كاربرد دارند. زيرا چنين واحدهايي فايدة مواد شيميايي جداكننده را افزايش مي‌دهند حدود ۶۰ دستگاه باقيمانده نشان داد كه حدود ۹۵% از جامدات قابل رسوب كردن از اكثر پس‌آبهاي كارخانجات قابل جذب مي‌باشند. حذف جامدات معلق براي پسآبهاي متفاوت تغيير مي‌كند زيرا درصد كل جامدات معلقي كه قابل رسوب هستند تغيير

مي‌نمايد. جدول ۲-۶ اطلاعات عملكرد زلال كننده‌هاي مختلف را براي انواع پس‌آبهاي كارخانجات نشان مي‌‌دهد. به استثناي پس‌آب كارخانه جوهرزدايي رسوب دهي باعث يك كاهش جامدات معلق بيش از ۸۰% و براي كارخانجات چاپ روزنامه و دستمال كاغذي بيش از ۴۰% بود. اين نتايج نشان مي‌دهند كه در تمام موارد مقادير زيادي از كاهش جامدات معلق حاصل از حذف جامدات قابل رسوب توسط زلال‌كننده‌ها رخ مي‌دهد. حتي پس‌آب كارخانة جوهرزدايي كه حاوي غلظت قابل ملاحظه‌اي از مادة پراكنده شده است، يك كاهش ۶۹%را نشان داد كه بيشتر از مقدار بدست آمده از تصفية فاضلاب است كه از آن فقط اين ۵۰و۶۰%از كل جامدات معلق حذف مي‌گردد. بدليل اينكه حداقل بخشي از جامدات قابل سوب موجود در پس‌آبهاي كاغذ و خمير از لحاظ بيولوژيك قابل تجزيه هستند زلال‌سازي منجر به كاهش درBOD مي‌شود. مقداري از آن كاهش مي‌تواند زياد باشد مانند در حالت آبهاي حاوي مادة آلي كم و حاوي الياف با شكلي كه فوراً رسوب مي‌نمايد. برعكس، آبها با مواد آلي محلول و يا مقادير زياد مواد آلي پراكنده در BOD به مقدار زياد توسط حذف جامدات قابل رسوب، كاهش نمي‌يابند. عامل ديگري لحاظ مي‌شود. سرعت جذب اكسيژن الياف كمتر از مواد حل شده مي‌باشد زيرا الياف بايد ابتدا توسط تجزية ميكروبي تبديل به مايع شوند(liquidfild ) قبل از اينكه

اكسيداسيون رخ دهد. در مقايسة منحني‌ها سرعت BOD را لازم به ذكر است كه تقاضاي اكسيژن محلول در ۵ روز تأمين مي‌شود. در حاليكه الياف ، اكسيژن حل شده را در طول بيش از ۲۰ روز جذب مي‌نمايد. بنابراين، اين حقيقت كه BOD يك آزمايش ۵روزه است باعث تأثير برروي مواد مصرف كنندة اكسيژن مي‌شود . مقدار تقاضا را براي مادة قابل تجزيه و رسوب محدود مي‌نمايد. نتايج بدست آمده براساس جدول‌بندي اطلاعاتBOD حاصل از كارخانجات مختلف در جدول ۳-۶ نشان داده مي‌شود. از اين نتايج واضح است كه پس‌آبهايي از كارخانجات كاغذسازي و خميرسازي با مادة آلي حل شدة كم، بيشترين كاهشBOD را نشان مي‌دهند. زيرا آنها ۹۴ و ۶۲% بودند( به ترتيب). پس‌آبهاي كارخانجات جوهرزدايي و خميرسازي فقط ۲۲و۶۱% كاهش BOD داشتند كه مقدار زياد مواد آلي پراكنده يا محلول را نشان مي‌‌دهد.عمليات زلال كننده بطور

مؤثر بستگي به طراحي و توليد صحيح دستگاه و جمع‌آوري، خميرسازي و سيستم جداسازي دارد. بسياري از كارخانجات كاغذ، ضايعات را به شكل تراشه، پوست و كاغذ با استحكام‌تر(مرطوب) دارند كه قابل حذف نمي‌باشد و مشكلات پمپ‌كردن لجن را موجب مي‌شوند هنگامي كه پمپ كردن لجن كنترل شده انجام مي‌شود. مشكل اصلي پمپ و انسداد خط توليد ناشي از اشياي خارجي باعث نياز با غربال‌كردن ريزتر در تمام تجهيزات جديد و افزودن احتمالي بعضي از تجهيزات ديگر شده است. فايدة تجهيزات با سوراخهاي تقريباَ اينچ آشكارتر شده است( بويژه در عمليات پمپ‌كردن پس‌آبهاي خمير كاغذسازي)در جايي كه زلال كننده بصورت يك وسيلة ضخيم‌كردن پس‌آبهاي كارخانه بكار مي‌رود. در جريانهاي كم ۲تا۴ ( ميليون گالني در روز) غربالهاي مرتعش براي اين منظور مناسب هستند. سيستمهاي پمپ‌كردن فاضلاب‌كش‌ها بايد جلوگيري از حبس هوا

طراحي نگهداري شوند. در جايي كه آب سفيد به تنهايي فرآوري مي‌شوند. اغلب لازم است كه هواي محبوس از پسآب با استفاده از يك هوازدايي كننده حذف شود تا مانع از فلوتاسيون در زلال‌كننده( كلريفاير) شود. همچنين سيستمها بايد طوري آرايش داده شوند كه ارتعاش بسيار كمي حتي‌‌الامكان در جريان و دماي پس‌آب كلريفاير( زلال‌كننده) بدست آيد. اطلاعات كارخانجات نشان داده‌اند كه مقادير بارگذاري از ۶۰۰ تا ۷۰۰ در روز باعث توليد پس‌آبهاي خوب براي عمل‌آوري اكثر پس‌آبها شده است. اين مقدار مي‌تواند تا ۱۰۰۰ براي پس‌آبهاي حاوي جامدات سنگين‌تر باشد از قبيل پس‌آبهاي دستگاه پوست‌كن(باركر)barker يا با مقدار كمتر( در روز) براي جامدات سبك از قبيل موارد موجود در بعضي پس‌آبهاي كارخانجات دستمال كاغذيtissus براي عمل‌آوري در تجهيزات كوچك كمتر از zmgd /ft1 از طول weir ( جلوگيري كننده و جمع‌آوري كننده) پس آب به ازا

ي ظرفيت روزانة گالن مطلوب مي‌باشد. بعضي تجهيزات بزرگ از گذرگاههاي پيراموني بجاي موانع براي جداكردن پس‌آبها استفاده مي‌نمايند تمام تأسيسات زلال كننده( كلريفاير) بايد از مكانيزم‌هاي جمع‌آوري كننده(Collector ) از نوع ضخيم كننده(thicker )استفاده نمايند.كه بدليل استحكام مكانيكي و مطلوب بودن كاربرد دستگاه براي ضخيم‌كردن جريان تحتاني و همچنين زلال كردن جريان رويي (فوقاني) مي‌باشد. مكانيزم چنگك شن‌كش(reke ) بايد براي گشتاور(turque)(بر حسبft-lb )شعاع برابر مجذور مربع بكاربرده شود. در سرعت

/ عمق‌هاي آب ديوار جانبي ۱۰ تا ۱۲ ft در عمل در تمام موارد زماني نگهداري(detention )4hv همچنين حجم كافي براي ذخيره لجن در طي فرآيند ضخيم‌سازي را فراهم كرد. جمع‌آوري كننده‌هاي لجن سطحي در بسياري از زلال‌كننده‌ها ضروري مي‌باشند( بويژه در دستگاههاي كوچكتر). وسائل تخلية اين دستگاهها توسط نيري جاذبه بايد در هر جايي كه امكان و فراهم شود تا نگهداري را آسان نمايد. شواهد حاكي از آن است كه حداقل(درز) فاصلة بين چاه آرام كننده(stilling well) و كف زلال كننده ( كلريفاير) بايد بوجود آيد تا از خروج جامدات از ناحية چاهك جمع‌آوري جلوگيري شود. بنظر مي‌رسد كه اين درز بايد حدود ۱۲ فوت دستگاه‌هاي با قطر ۱۵۰ ft يا بيشتر باشد. با افزايش مختصر در عمق آب چاه جانبي با اصلاحات جزئي براي چاههاي آرام كنندة استاندارد و تعمير تجهيز شده توسط توليد كننده‌ها و يك شيب كف ۱-in/ft قرار دارد باعث ايجاد درز مطلوب مي‌شود يك مشكل معمول در اندازه‌بندي ( سايزينگ) خطوط تخليه(drowoff ) خطوط لجن عبارت‌اند از(under sizing)مي‌باشد كه باعث پل‌زدن(bridging ) در مدخل ورودي يا كاهش سر(hand loss ) بسيار زياد مي‌شود كه موجب توقف مي‌گردد و هنگامي كه بارهاي الياف سنگين پيش مي‌آيند. هر كدام از اين مشكلات بزرگ مي‌شود وقتي كه ضخيم كردن لجن انجام مي‌گردد. براي غلبه برا ين مشكلات، خطوط تخلية لجن ب

ا اندازه‌هاي زير بكاربرده مي‌شوند.۶in در دستگاههايي با قطر ۵۰تا ۱۰۰ ft /in 8 در دستگاههاي ۱۰۰ تا ۲۰۰ ft و ۱۰ ft و ۱۰ in براي دستگاههاي بالاتر از ۲۰۰ ft . پمپ‌هاي سانتريفوژي براي حركت جريانهاي تحتاني زلال كننده در كارخانجاتي ترجيح داده مي‌شوند كه حجم زيادي از لجن موجود باشد. پمپ‌هاي پيچي در كارخانجات كوچك متداول هستند بويژه در مواردي كه پمپ‌كردن با سرعت متغير مطلوب است. پمپ‌هاي نوع پلانجر فقط در بعضي كارخانجات يافت مي‌شوند. اينها مستلزم توجه دقيق هستند در جايي كه آشغال زيادي در لجن يافت مي‌شود توجه خاصي بايد به جلوگيري از .ورود و حبسي هوا در داخل سيستمهاي پمپ‌كردن داده شود. در جايي كه مقادير كاهش جامدات معلق به مقدار زياد لازم باشد، جداساز‌ها و مواد كمكي براي رسوب كردن جامدات( رسوب نشونده) از طريق ايجاد دلمه بكاربرده مي‌شود. آلوم(Alum ) بطور معمول و

فراوان بكار مي‌رود. تحت بعضي شرايط تنظيم PH قبل از دلمه شدن مطلوب مي‌باشد، و در بعضي كارخانجات مواد كمكي خاصي از قبيل سيليس فعال شده يا پلي‌الكتروليت‌هاي بكاررفته براي اين منظور استفاده مي‌شوند. در اكثر كارخانجات كاغذسازي يك سيستم زلال‌سازي خوب توسط مواد دلمه‌ساز مي‌تواند يك پس‌آبي را توليد كند كه كمتر از از مادة معلق كلي را دارا مي‌باشد. وقتي دلمه‌كننده ها بكار مي‌روند، فقط تمام آبهاي شوينده خمير و خميرسازي از سيستم لازم باشد، زيرا اينها مزاحم فعاليت مادة دلمه كننده هستند و شستن به مقدار لازم خيلي مهم است.

۲-۶ ضخيم كردن، آب‌گيري، تخليه لجن‌ها
در زلال‌كردن پس‌آبهاي كارخانة كاغذو خمير كاغذ، جامدات حذف شده از جريان پس‌آب در محصول قابل استفادة مجدد نمي‌باشند و بنابراين بايد دور ريخته شوند. اين مشكل تخليه خيلي بيشتر از مشكل زلال‌سازي است، زيرا جامدات بطور‌كلي بصورت يك لجن رقيق حذف مي‌شوند و لازم است ضخيم( غليظ) شده و آبگيري از لجن قبل از تخلية نهايي انجام شود. بدليل اينكه كاهش لجن‌ها به يك حالت جامد با حجم بسيار كم امري ضروري است تا اجازة كنترل حمل آسان را بدهد، و شرايط بدبو را جلوگيري كند اين كار صورت مي‌گيرد. لجن‌هاي بدست آمده از محصولات گوناگون داراي انواع خصوصيات آب‌زدايي غليظ كردن قابل ملاحظه و

متفاوت مي‌باشند. و تغييرات چشمگيري در آب زيرزميني بدست‌آمده رخ مي‌دهد حتي از يك عمليات واحد كه بدليل نوسان در مقدار الياف پركننده در مادة ورودي زلال كننده مي‌باشد.راندمان دستگاههاي آب‌گيري بستگي به سازگاري لجن ورودي دارد. بنايراين غليظ كردن جريان زيرزميني در داخل زلال‌كننده لازم مي‌باشد تا سازگاري بالايي بدست آيد. سه دستگاه عمده براي اين مقصود بكار مي‌رود كه مخزن دكانتاسيون واحد غليظ كننده و واحد فلوتاسيون هوامي‌باشند. بدليل اينكه نوع دوم از برهم زدن آهستة لجن استفاده مي‌كند، جداسازي آب در مخازن غير هم‌خورده رخ مي‌دهد و اين ماشينها عموماَ لجن ضخيم‌تري توليد مي‌كنند.

دستگاههاي فلوتاسيون يك سازگاري مشابه با غليظ‌كننده‌ها بوجود مي‌آورند، اما آنها براي لجن‌هاي سبك عالي مي‌باشند كه بطور وسيعي براي آنها بكاربرده مي‌شوند. دامنة غليظ كردن قابل حصول براي جريانهاي زيرزميني از ۳تا۱۲% است. لجن‌هاي با مقدار بالا حاصل از پس‌آب جو.هر‌زدائي، بالاترين سازگاري را موجب مي‌شوند، و لجن‌هاي حاصل از عمليات چوب زميني( چوب‌‌زدائي)پايين‌ترين مقدار را موجب مي‌گردند.

لجن‌هاي برروي بسترهاي تخليه با توسط وسايل مكانيكي تخليه مي‌شوند. عملكرد مورد قبول در مقالات شرح داده مي‌شوند. در طي آب هواي خشك بسترهاي لجن تا ۱ فوت عمق عموماَ يك مادة قابل حركت را توليد مي‌كنند كه داراي سازگاري بين ۶۵و۷۵ % جامدات هستند. دو وسيلة مكانيكي متداول لجن‌هاي غليظ شدة آب‌گيري عبارت‌اند از سانتريفوژ و فيلتراسيون خلاء مي‌باشند. اولين مورد ميتواند بعضي‌ها را در مقادير از ۲تا ۲۰ از جامدات خشك آبگيري كند كه بستگي به طبيعت و سازگاري بار ورودي دارد. كيك توليد شده بين ۲۰ تا۳۰% جامد دارد با لجن‌هاي مختلف آهك و يا كلريدفريك بصورت ماده حالت دهنده براي افزايش

بارگيري‌هاي فيلتر اضافه مي‌شود. در سالهاي اخير، نوع كمربندي فيلتر براي اين مورد بسيار بكاررفته است. زيرا مي‌تواند لجن‌هاي مشكلتري را حمل كند تمام لجن‌ها را با سرعت بيشتري و در مقايسه با فيلترهاي معمولي/ حذف مي‌شوند. كاربرد سانتريفوژهاي از نوع تسمه‌ نقاله افقي براي آبگيري لجن را يك سرعت زيادي افزايش مي‌يابد يك مثال دربارة چنين تأسيساتي در شكل ۴-۶ ديده مي‌شود. اين افزايش در كاربرد ناشي از آن است كه سانتريفوژها به توجه كمي نياز دارند و نگهداري كمتري نياز دارند و مي‌توانند يك كيك خشك‌تر از فيلتر كردن خلاء توليد نمايند. براي مقادير بيش از ۸۵% كيكهاي تا۳۵% جامد بدست آمده‌اند

.عملكرد سانتريفوژ براي لجن‌هاي مختلف در مقالات شرح داده مي‌شود و اطلاعات مربوط به عملكرد چنين ماشيني در شكل ۵-۶ نشان داده مي‌شوند. آبگيري بعدي كيك فيلتر يا كيك سانتريفوژ مي‌تواند توسط پرس كردن مكانيكي بدست آيد. آزمايش نشان داده است كه پرس‌كردن در ۳۰۰ pis براي مدت ۵ دقيقه مي‌تواند كيك‌هاي ۳۹% جامد را از لجن كارخانة مقواسازي و ۵۳% از لجن جوهرزدايي توليد كند و دو پرس مناسب در حال حاضر وجود دارند. سوزاندن تر و خشك لجن‌ها بررسي شده‌اند و سيستم خشك‌سوزي در مقياس كامل توسط چند شركت بكاررفته است، نيازهاي آب‌گيري در مقادير قابل احتراق گوناگون براي توليد يك لجن وجود دارد كه همگي احتراق خودش را مطابق شكل ۶-۶ انجام مي‌دهند.

پيش‌بيني مي‌شود كه زباله‌سوزي( خشك) در آينده براي لجن‌هايي با مقدار مواد فرار بالاتر بكار برود. ولي يك را‌ه‌حل را براي تخلية پس‌مانده‌هاي محتوي خاكستر زياد پيشنهاد نمي‌نمايد. تلاشهاي گسترده براي استفاده از لجن‌ها براي توليد محصولات فرعي با موفقيت همراه نبوده‌است زيرا مواد ضروري در اكثر لجن‌ها موجود نبوده‌اند دلايل ديگر عبارت‌اند از فقدان يكنواختي، مقدار آب زياد، پاك بودن ناكافي اين مواد در مقايسه با مواد خام جديد مي‌باشند. بعيد بنظر مي‌رسد كه كاربردهاي محصول فرعي توسعه يابد.

BOD پس‌آبهاي كارخانجات و كاهش آن:
سلولز و محصولات حاصل از تجزية آن، عصاره‌هاي چوب و بسياري از افزودني‌هاي آلي( غير معدني) بكارنرفته در توليد كاغذ‌ها توسط باكتريهاي هوازي موجود در آبهاي طبيعي تجزيه مي‌گردند. بدليل آنكه باكتريها از اكسيژن حل شده در آب در فرآيند تنفس خودشان استفاده مي‌كنند، غلظت معمولي اين اكسيژن مي‌تواند كاهش يابد يا كاملاً تهي سازي شود. چنين شرايطي مي‌تواند براي زندگي آبزيان خطرناك باشد كه بستگي به اكسيژن حل شده براي فرآيند تنفس دارد. اگر اكسيژن بطور كامل تخليه شود، تجزية غير هوازي موجب توليد بوها و شرايط نامناسب مي‌شود.

جزئيات اين فرآيندهاي تجزيه كه در آبهاي سطحي رخ مي‌دهد توسطPhelps بحث مي‌شوند. BOD بر حسب ميلي‌گرم مصرف شده و توسط يك ليتر از پس‌آب خروجي با آب در مدت ۵ روز مي‌باشد مقدار ۵ روز انتخاب شد زيرا ميزان نرخ (سرعت) مصرف اكسيژن پس از اين دوره بطور كامل براي خميرپس‌آبها و خمير‌كاغذ از منحني شكل ۷-۶ پيروي مي‌نمايد. مصرف اكسيژن پس از ۵ روز مي‌تواند به مقدار زيادي به الياف سلولز نسبت داده شود كه تقاضاي آن به آهستگي صورت مي‌گيرد زيرا آنها بايد ابتدا به محصولات تجزية مايع تبديل شوند كه براي اكسيداسيون توسط ميكروارگانيزم لازم مي‌باشند. بعضي مواد آلي موجود در پس‌آبها از قبيل ليگنين‌ها، بسيار نسبت به تجزية ميكروبي مقاوم هستند اگر چه مقدار مصرف اكسيژن آنها بالا است كه توسط تقاضاي اكسيداسيون شيميايي COD مشخص مي‌گردد، مقدارBOD كوتاه مدت آنها خيلي كم

مي‌باشد. بنابراين براي اكثر پس‌آبهاي كارخانجات خميركاغذسازي كه داراي لينگنينهاي زيادي هستند، مقدار COD ممكن است مضاعف يا حتي بيشتر از دو برابر مقدارBOD 2 روزه باشد. مقادير بارگيري جريان BOD 5 روزي براي تعدادي از فرآيندهاي خميرسازي و كاغذسازي متداول در جدول ۴-۶ ذكر مي‌شوند. امكان پيش‌بيني تأثير بارهاي آلي برروي جريانها به كمك محاسبات انجام شده وجود دارد. اين روش‌ها توسط vel و ديگران شرح داده مي‌شوند. بنابراين، بارگيري پس‌آب مجاز و مقدار عمليات لازم براي حفظ مقدار مفروض اكسيژن حل شده در هر مقدار جريان تحت هر مجموعة ثابت از شرايط مي‌تواند تعيين شود هنگاميكه ظرفيت حملضايعات توسط جريان محاسبه شده باشد اين روش براي كامپيوترها بكاررفته است و كارخانجات از آن بهره مي‌برند. اكسيداسيون بيولوژيك تنها روش اقتصادي براي حذف كردن اكثر شكلهاي مادة آلي از محلولهاي رقيق مي‌باشدفرآيندهايي كه از اين قانون استفاده مي‌كنند بالغ بر جريانهاي فشرده‌اي هستند كه در آنها فرآيند خالص كردن طبيعي با سرعت زيادي پيش مي‌رود. عملاَ تمام پس‌آبهاي كاغذ‌سازي و خمير‌سازي مي‌توانند به چنين عملياتي پاسخ دهند. مقداري از آنها بايد ابتدا سرد شوند يا خنثي گردند و عملاً تمام آنها بايد با نيتروژن و فسفر معلق گردند. بدليل كمبود مواد غذايي ميكروبي در آنها، سرعت اكسيداسيون زيادي ضروري مي‌باشد. اكثر واحد‌هاي بكاررفته براي حصول اكسيداسيون بيولوژيك پس‌آبهاي كاغذسازي و خميركاغذ بسترهاي پايدارسازي هستند. دو نوع متداول بستر( حوضچه) در زمان حاضر بكار مي‌روند،

آنهايي كه بستگي به هوادهي مجدد و طبيعي دارند و آنهايي كه در آنها هوادهي مجدد توسط هوا دهنده‌هاي سطحي بطور مكانيكي ايجاد مي‌شوند. اين دو نوع در مقالات مفصلاَ شرح داده مي‌شوند. حوضچه‌هايي كه مي‌توانند عمق متغير داشته باشند ولي هرچه كم عمق‌تر باشند بارگيري BOD مجاز براي مقدار معيني كاهش بالاتر است دربارگيري‌هاي كمتر از ۵۰ BOD lb در هر ثانيه اگر در روز كاهش در نزديك به ۹۰% مي‌تواند در طي آب و هواي گرم انتظار برود. براي حوضچه‌هاي با متوسط ۵ft عمق ضريب هوادهي مجدد برابر با ۱۰۵/۰ استفاده شده است. بدليل موانع طبيعي (عوارض طبيعي) و عدم نياز درصد بالايي كاهش BOD / حوضچه‌هاي پايدارسازي عميق در بعضي حالتها ايجاد شده‌اند. بعضي از اين موارد دو منظوره هستتد زيرا ذخيرة لازم را فراهم مي‌كنند هنگامي كه منظم‌سازي تخليه انجام مي‌شود. اطلاعات عملكرد براي

چنين تأسيساتي در جدول ۵-۶ ديده ميشود. در توسعه حوضچه‌هاي هوادهي شده بطور مكانيكي يك سري از روشهاي هوادهي بررسي مي‌شوند. از اين ميان، هوا دهنده‌هاي سطح مكانيكي، مؤثرترين بوده‌اند و براي انواع تأسيسات اخيراً بكاررفته‌اند. با هوادهي كافي، كاهش‌هايBOD حدود ۷۵% مي‌تواند در هر دورة نگهداري حبس ۴ روزه پيش‌بيني شود( بيش از ۹۰% در هر دورة ۷ روزه) بستگي به ميزان هوادهي بكاررفته و قدرت عمليات پس‌آب بارگيريهايBOD تا ۴۰۰ (acre) بكار رفته‌اند . سرعتهاي اكسيداسيون( مقادير k )1/0 در Cº۲۰ و ۱۶/۰ o در Cº ۳۰ مشاهده مي‌شوند، در شكل ۸-۶ رابطة بين قدرت پس‌آب براي بارگيريهايBOD

را در يك مقدار كاهش ثابت۸۰% نشان مي‌دهد. هوادهنده‌هاي سطح مكانيكي، عموماً مي‌توانند به حل شدن در حداقل ۴۰ lb اكسيژن در هر روز وابسته باشند. براي عمليات موفق، پس‌آب مورد عمل بايد بخوبي زلال شود ولحاظ كردن يك حوضچة با مدخل ورودي كوچك در طراحي عملي مناسب است كه مي‌تواند بطور نوبتي تميز شود تا بي‌نظميها در عملكرد سيستم پيش زلالسازي را جبران كند. حداقل دو حوضچه مجزا بايد براي تميزكردن ساخته شود و آنها بايد مطابق با عمليات ذخيرة خوب ساخته شوند. وسايل تغيير سطح آب پس‌آب عموماً براي كنترل پشه بكار مي‌رود يك نوع از اين تجهيزات در شكل ۹-۶ ملاحظه مي‌شود. اين فرآيند داراي مزاياي زيادي نسبت به ساير موارد است. بدليل حجم زياد جابجا شده در سيستم و اختلاط سريع ، نصبهاي پس‌آب قوي مي‌توانند جذب شوند و تغييرات در قدرت پس‌آب مي‌تواند بدون تغيير در خصوصيات آب خروجي تحمل گردد. مواد غذايي كمتري لازم مي‌باشد و چون مقدار جامدات فعال توليد شده كم رطوبت و بخوبي اكسيده مي‌شود، مشكل تخلية لجن پساب وجود ندارد. بو نيز با پايدارسازي هوادهي كافي براي تقاضاي اكسيژن كافي از پس‌آب بكار
رفته ، عرضه مي‌شود.

بررسي زيادي براي بكارگيري عمليات فيلتر براي پس‌آبهاي كارخانجات كاغذ و خمير كاغذسازي بكاررفته است و اين دستگاهها پذيرش كمي يافته‌اند كه بدليل مشكلات انسداد، راندمان كم، و هزينة سرمايه‌گذاري بالا مي‌باشد. با توسعه مواد پلاستيك، دوباره توجه پيش‌آمد، زيرا مواد جديد توانستند مشكلات ذاتي انسداد را حذف نمايند و آزمايشات نشان داده‌اند كه مقدار زيادي ازBOD توانست فيلترها با مقادير درصد كم حذف گردد( ۳۰ تا۶۰%) و مقادير كاربرد پس‌آب زياد بالا و بارگيري‌هايBOD را شامل شود. در حال حاضر دو دستگاه بسيار بزرگ در كارخانجات خمير كاغذ كرافت در آمريكاي جنوبي بكار مي‌رود: ساخت يكي از آنها در شكل۱۰-۶ ملاحظه مي‌شود. رابطة بين بارگيريBOD و حذف توسط اين نوع فيلتر در شكل ۱۱-۶ ملاحظه مي‌گردد. مقادير كاربرد پس‌آب تا بررسي شده‌اند. اين دستگاه‌ها براي عملياتي لازم هستند كه دستگاهها قبل از

عمليات بعدي بكار مي‌روند آنها بصورت برجهاي خنك كننده عمل مي‌كنند و مي‌توانند براي پس‌آب كارخانجات كرافت بكار بروند. آزمايشات پابلوت- پلانت با بكارگيري تركيبي از يك فيلترtrackling و لجن فعال نشان داد كه خالص كردن خيلي يكنواخت دربارگذاري‌هاي زياد بدست آمد هنگاميكه لجن فعال برگشتي با پس‌آب ورودي قبل از عبور از داخل فيلتر مخلوط گرديد. عقيده برآن بود كه اين روش توسعه و فقط يك رشد بيولوژيك قابل ملاحظه را برروي مادة فيلتر تضمين كرد. پس از تحقيق پايلوت‌پلانت و آزمايش‌هايي قابل ملاحظه، فرآيند لجن فعال براي عمليات پس‌آبهاي كارخانجات كاغذسازي و خميرسازي پذيرفته شده، و در حال حاضر هشت

كارخانه بزرگ در كارخانة مقواسازي، كرافت و پس‌آبهاي صنعتي بكار مي‌رود. چندين كارخانة لجن فعال شده نيز بصورت حجم قابل ملاحظه‌اي از پس‌آب كاغذسازي مورد بهره‌برداري مي‌باشد يك كارخانه بزرگ در امريكاي جنوبي در شكل ۱۲-۶ ديده مي‌شود. اين فرآيند قادر است يك پس‌آب پايدار شده را توليد كند و بطور كلي بكاربرده مي‌شود. هنگامي كه مساحت زمين محدود باشد، زيرا زمان حفظ كل پس‌آب خروجي شامل پيش‌زلال‌سازي حدود ۱۰ ساعت يا كمتر مي‌باشد. نمودار جريان در شكل B –۶ ديده مي‌شود فايدة اين فرايند بستگي به توسعه لجن مادة فعال بيولوژيك دارد كه به لجن فعال شده معروف است كه مواد آلي را از

پس‌آب جذب كرده اكسيد مي‌نمايد. بدليل هوازي بودن فرآيند اكسيژن حل شده بايد در مخلوط پس‌آب و لجن فعال باقي بماند. اين نگهداري مي‌تواند توسط نفوذ هواي فشرده از طريق مواد متخلخل توسط هم‌زدن مكانيكي يا تركيب هر دو مورد بدست آيد. در صنعت در حال حاضر به سوي هوادهي مكانيكي پس‌آبهاي ضعيف و تركيب موارد قوي روي آورده‌اند. عملكرد فرآيند لجن فعال براي پس‌آبهاي كاغذسازي و خميرسازي در شكل ۱۴-۶ ديده مي‌شود. كه بارگيريBOD در آن رسم شده است.( در مقابل تخليه) از اين منحني بنظر مي‌رسد كه ۸۰% از كاهشBOD مي‌تواند در بارگيريهاي ظرفيت مخزن هوادهي بدست آيد. اين مقدار زياد با تمام پس‌آبها بدست نمي‌آيد، اما با اكثر آنها قابل حصول است.

آبياري و كاربرد زميني:
در امريكا پس‌آبها توسط آبياري يا كاربرد مستقيم روي زمين تخليه مي‌شوند. اكثر اين تأسيسات از نوع اسپري هستند و شامل رشد يك محصول بهتر مي‌باشند. ولي از آبياري براي صيفي‌جات و از غرقاب‌سازي براي رشد و پرورش برنج استفاده مي‌كنند. اكثر پس‌آبها حاصل از كارخانجات كاغذسازي و خمير كرافت مي‌باشند. از مايع( ليكور) سولفيت در ويسكانسين توسط بعضي كارخانجات استفاده مي‌شود. در آبياري پاشيدني (اسپري) فقط روش مناسب گياهي براي حصول مقادير حجمي زياد بدلايل وجود تنفسي و تبخير و افزايش نفوذپذيري خاك، امري ضروري است. اين امر بويژه براي خاكهاي با بافت ريز مناسب مي‌باشد. بررسي‌هاي انجام شده توسط خاكهاي با خصوصيات متفاوت، اطلاعات مربوط به سرعت كاربرد را در شكل ۱۵-۶ براي پس‌آبهايي با مقاديرBOD متغير نشان مي‌دهد.از اين منحني‌ها مشخص ميگردد كه در خاكهايي با تخليه(

زهكشي) خوب، بيش از ۵/۰ in يا بيشتر از پس‌آب مي‌تواند در هر روز بكار رود براي خاك‌هايي بازهكشي‌هاي ضعيف، سرعت هاي كاربرد كمتر از در روز خواهد بود. آزمايش نشان داده است كه بارگيريBOD نبايد از در روز تجاوز كند و مقدار PH بايد بين ۶ و ۵/۹ باشد. نسبت جذب سديم بايد كمتر از ۰/۸ براي خاكهاي نفوذ‌پذير باشد اگر بيشتر باشد، اصلاح تعادل معدني با كاربرد گچ ژيپس براي جلوگيري از كاهش نفوذپذيري امري ضروري مي‌باشد. اما نبايد از Fº۱۱۵ تجاوز كند اما اين امر بندرت مشكل آفرين است كه بدليل تأثير خنك كنندگي اسپري‌‌كردن مي‌باشد.با عبور خاك رنگ پس‌آب هاي سفيد‌كننده و پمپ كردن كاهش مي‌يابد. ميزان اين كاهش بستگي به خصوصيات خاك دارد و خاكهاي حاوي رس داراي بالاترين ظرفيت جذب مي‌باشند. اجسام رنگي تمايل دارند در طي فصل آبياري حفظ شوند و در طي فصل باراني خارج گردند. اين امري با مزيت

است، زيرا جذب رنگ بطور ساليانه حفظ مي‌شود. كاهش BOD عموماَ از ۹۰%تجاوز نمي‌كند هنگاميكه بارگيري كمتر از است. و نشان مي‌دهد كه مقدار اكسيداسيون ميكروبي مواد سازندة پس‌آب تجزيه‌پذير از طريق تراوش درون خاك رخ مي‌دهد. توليد محصول با استفاده از پس‌آبها بصورت يك عامل آبياري خيلي شبيه به موارد بدست امده با ابهاي سطحي و چاهي مي‌باشد. در هنگام نوشتن بررسيهاي طراحي شده براي ارزيابي تأثير آبياري پس‌آب روي رشد جوانه‌هاي كاج در ايستگاه آزمايشگاهي سوترن‌فارست در لوئيزيانا صورت گرفتند. تا به امروز هيچ نتايج جامعي بدست نيامده‌اند. در طراحي يك سيستم آبياري، مقدار جامدات معلق پس‌آب بايد در نظر گرفته شود. مشكلات همراه با پمپ‌هاي فشار بالا انسداد شيپوره نازل( افشانك)، انباشتگي روي خاك، يا آسيب محصول مي‌تواند از حمل يك پس‌آب مصنوعي مواد معلق زياد حاصل گردد. توصيه مي‌شود پس‌آبهاي حاوي كمتر از مادة معلق را براي پرهيز از چنين مشكلاتي بكار بريد خاك مي‌تواند مقدار محدودي از ماده سلولزي را تجزيه كند ولي چنين تجزيه‌اي آهسته است كه توسط شكل ۱۶-۶ ديده مي‌شود. بنابراين براي حذف جامدات قابل رسوب پيش‌فراوري امري مطلوب است و

حداقل عمليات با سرند‌كردن ۲۰ مش مناسب است.
پيش‌بيني لازم است براي عمليات مزارع( مزرعه) صورت گيرد. حوضچه‌هاي قوي عموماَ براي اين منظور بكار برده مي‌شوند. در بعضي موارد در چا‌هاي مرطوب همراه با پمپها بكار برده مي‌شوند كه از سطوح مختلف توسط شيرهاي كنترل از راه دور فعال مي‌گردند كه تعداد نازل‌ها را در عمليات تعيين مي‌كند. پمپهاي سانتريفوژ با فشار بالا تقريباَ براي سيستم توزيع بكارمي‌روند سيستم بايد خود تخليه باشد تا آسيب از انجماد يا خوردگي را حذف نمايد. حوزه‌هاي محصول بايد هر ۳ يا۴ هفته در طي فصل توليد تا يك سطح ۶ اينچ بريده شود. قبل از چرا يك دورة خشك كردن بايد مجاز باشد تا از فشردگي خاك جلوگيري گردد درجايي كه چرخ‌هاي وسايل نقليه عبور كرده‌اند تجهيزات چراي سبك با تايرهاي بزرگ بايد بكار برده شوند تحت شرايط بادي اسپري مي‌تواند تا ۳۰۰ فوت بكاربرده شود و مزرعه‌ها بايد با يك چنگك فشرده سرند شوند يا از تجهيزات با ظرفيت كم و ارتفاع اسپري محدود استفاده مي‌گردد.