چکیده: کاغذهای باطله چاپ شده با توجه به ابعاد جوهر و نوع چاپ، می توانند فرایندهای شستشو، شناورسازی، تمیزسازی، پالایش و گریز از مرکز را طی نموده و خمیر جوهرزدایی شده، متناسب با صنایع مرتبط با خمیر کاغذ، حاصل شود. ذره های جوهر با ابعاد 100 تا 400 میکرون، در صنایع محدود جوهرزدایی در داخل کشور، باعث بروز مشکلاتی در خمیر کاغذ شده است. به این سبب در این تحقیق تجربی، روش شناورسازی در جهت حذف جوهر از کاغذهای باطله (چاپ لیزری و زیراکس) با دیدگاه صنعتی - زیست محیطی، بررسی شد. از نتیجه های بررسی تغییرهای کمی مواد شیمیایی بر میزان COD پساب خروجی فرایند، حدود بهینه درصد مواد شیمیایی بر مبنای وزن خشک کاغذ، با در نظر گرفتن حصول حدود 80 درصد حذف جوهر و COD پساب کمتر از 1200 میلی گرم بر لیتر به طور هم زمان در یک مرحله فرایند شناورسازی، مشخص شد. فاکتورهای مهمی از قبیل درصد خشکی خمیر کاغذ، دبی هوای ورودی، زمان هوادهی، زمان اختلاط مواد شیمیایی با خمیر کاغذ، ابعاد ذره های جوهر، ابعاد حباب هوا و ابعاد ستون بر بازده حذف جوهر تاثیر گذار بوده که میزان اثر بخشی هر یک از پارامترها در سیکل های مجزا در شرایط یکسان آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به بررسی فرایند شناورسازی در ابعاد متفاوت پایلوت و نیز سلول شناورسازی صنعتی، این نتیجه حاصل شد که سیستم توزیع هوا و ابعاد حباب های هوا، نقش ارزنده ایی در افزایش بازده و بهینه کردن فرایند، دارد. نتیجه های به دست آمده از تحقیق نشان داد که در شرایط بهینه پایلوت می توان به درصد حذف جوهر تا حدود 95 نیز دست یافت. در نهایت با توجه به تعریف ثابت های سینتیکی مدل تجربی مطرح شده در فرایند شناورسازی ،کنترل موردهای فنی، در صورتی که به ترتیب منجر به افزایش و کاهش ثابت های K1 و K2 شوند، سبب افزایش بازده جوهرزدایی می شود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این تحقیق جوهرزدایی کاغذهای روزنامه باطله به دو روش متداول شیمیایی و آنزیمی مورد بررسی قرار گرفت. جوهرزدایی شیمیایی کاغذ روزنامه باطله تحت شرایط: زمان تیمار 10، 20 و 30 دقیقه با استفاده از مواد شیمیایی پروکسید هیدروژن %1، هیدروکسید سدیم %1، DTPA %0.3، سیلیکات سدیم %2 و ماده فعال ساز سطحی %0.15، (بر اساس وزن خشک کاغذ باطله)، درصد خشکی%10 به روش های شستشو، شناورسازی و ترکیب شستشو و شناورسازی به طور مجزا انجام شد. جوهرزدایی آنزیمی با استفاده از آنزیم سلولاز در غلظت های مختلف 0.025، 0.05، 0.1 و 0.2 درصد (بر اساس وزن خشک کاغذ باطله)، زمان تیمار 10، 15 و 20 دقیقه در محدودهpH 5-5.5 ، به روش شستشو انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که افزایش مصرف آنزیم سلولاز از 0.025 به 0.1 درصد همراه با بهبود کارآیی جوهرزدایی، موجب کاهش تعداد و سطح ذرات جوهر در دو سمت توری و رویی کاغذ شد. زمانی که غلظت آنزیم سلولاز به 0.2 درصد افزایش یافت، کارآیی جوهرزدایی کاهش یافت. نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های ظاهری کاغذ روزنامه جوهرزدایی شده به روش شیمیایی و آنزیمی نشان داد که به کمک آنزیم سلولاز می توان به کاغذهای با ویژگی های ظاهری مشابه با روش شیمیایی رسید اما در مجموع، تیمارهای شیمیایی کاغذهای با تعداد و سطح ذرات کمتر و قابلیت جوهرزدایی بهتری را به وجود آوردند. در تمامی تیمارهای شیمیایی و آنزیمی انجام شده، سمت توری کاغذ تعداد ذرات جوهر بیشتر، سطح جوهر کمتر و کارآیی جوهرزدایی بهتری را در مقایسه با سمت رویی داشت.

در این تحقیق بازیافت کاغذهای چاپ باطله شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر درجات مختلف اختلاط خمیرهای جوهرزدایی شده از کاغذهای باطله شیمیایی با خمیر CMP کارخانه چوب و کاغذ مازندران جهت تولید کاغذ چاپ مطالعه گردید. نتایج آزمون های جوهرزدایی نشان داد که علاوه بر تاثیر مواد شیمیایی، درجه حرارت و زمان خمیرسازی اثر مستقیمی بر میزان روشنی خمیر جوهرزدایی شده داشته، به نحوی که با افزایش درجه حرارت یا زمان خمیرسازی و یا هر دو، میزان روشنی خمیر کاغذ جوهرزدایی شده افزایش می یابد. همچنین در صورت اختلاط خمیر کاغذ جوهرزدایی شده با خمیر CMP، روشنی و ماتی کاغذ افزایش می یابد. اختلاط خمیر کاغذ جوهرزدایی شده با خمیر CMP تغییرات کمی در خواص فیزیکی کاغذ ایجاد نمود، در حالی که مقاومت های مکانیکی کاغذ کاهش یافت. در صورت استفاده از 10 درصد خمیر الیاف بلند وارداتی به همراه خمیر جوهرزدایی شده و خمیر CMP مقاومت های مکانیکی کاغذ به کاغذ شاهد (75درصد خمیر CMP و 25 درصد خمیر الیاف بلند وارداتی) نزدیک شد. بهترین ترکیب خمیر کاغذ شاملCMP  60 درصد،WFP  30 درصد وL.F  10 درصد به دست آمد. این به معنای کاهش مصرف خمیر CMP و خمیر الیاف بلند وارداتی به میزان 15 درصد برای هر کدام از آنها خواهد بود. به عبارت دیگر 30 درصد خمیر WFP می تواند جایگزین خمیر های CMP و الیاف بلند وارداتی گردد. علاوه بر آن شرایط بهینه جوهرزدایی به این شرح تعیین گردید: هیدروکسید سدیم: 2 درصد بر مبنای وزن خشک الیاف، زمان خمیرسازی: 10دقیقه، درجه حرارت خمیرسازی: 65 درجه سانتی گراد.

در این تحقیق جوهرزدایی کاغذ روزنامه باطله به دو روش شیمیایی متداول و آنزیمی مورد بررسی قرار گرفت. تیمار شیمیایی کاغذ روزنامه باطله با استفاده از مواد شیمیایی در زمانهای مختلف10، 20 و 30 دقیقه، درصد خشکی 10 درصد، دما 50±1 درجه سانتی گراد همراه با شستشو، شناورسازی و ترکیب شستشو و شناورسازی انجام شد. این در حالی است که تیمار آنزیمی با استفاده از آنزیم سلولاز در غلظت های مختلف 0.025، 0.05، 0.1 و0.2  درصد (بر اساس وزن خشک کاغذ باطله)، محدوده pH 5 – 5.5، زمانهای مختلف 10، 15 و 20 دقیقه، درصد خشکی 10 درصد، دما 50±1 درجه سانتی گراد همراه با شستشو انجام گرفت. مقایسه نتایج خواص نوری تیمارهای بهینه شیمیایی و آنزیمی نشان داد که خمیرهای کاغذ جوهرزدایی شده به روش شیمیایی متداول دارای درجه روشنی بیشتر و زردی بیشتر می باشند. همچنین خمیرهای کاغذ جوهرزدایی شده به روش شیمیایی متداول کاغذهای حجیم تر، ضخیم تر و با مقاومت به عبور هوای بیشتری را نتیجه داد.

فرایند جوهرزدایی کاغذ باطله به روش شناورسازی یک فناوری غالب جهانی برای حذف جوهر از کاغذ باطله و استفاده مجدد از الیاف است. در این مطالعه جوهرزدایی از مخلوطی از کاغذ باطله مکانیکی و شیمیایی(Mixed Office Waste) ، کاغذ روزنامه چاپ رنگی (Old Newsprint) و کاغذ مجله باطله (Old Magazine) به نسبت 30:30:40 درصد وزنی، به روش شناورسازی انجام شد. عوامل متغیر شامل مصرف پراکسید هیدروژن (H2O2) و هیدروکسید سدیم (NaOH) به ترتیب در پنج و دو سطح انتخاب شده و هدف، یافتن بهترین کارآیی نسبت این دو ماده در مرحله جوهرزدایی بود. به منظور بررسی و مقایسه خمیر کاغذهای جوهرزدایی شده، روشنی، زردی و تعداد لکه کاغذهای دست ساز اندازه گیری گردید. سپس، رتبه بندی تیمارها از طریق ارزش گذاری ویژگی های اندازه گیری شده انجام شد. نتایج نشان دادند که افزایش پراکسید هیدروژن تا حدی باعث افزایش روشنی می شود اما پس از آن افزایش این ماده نه تنها باعث افزایش روشنی نمی شود، بلکه کاهش آن را نیز در پی دارد. به نظر می رسد که این پدیده به واسطه اثر منفی استفاده بیشتر از هیدروکسید سدیم و محدودیت واکنش پراکسید هیدروژن روی ساختار لیگنین باشد. استفاده از نسبت مناسب پراکسیدهیدروژن به هیدروکسیدسدیم تاثیر قابل ملاحظه ای در کارایی عملیات جوهرزدایی دارد به نحوی که با استفاده از قلیای کمتر می توان کارآیی بیشتری را به دست آورد. این تحقیق نشان داد که افزایش میزان مواد شیمیایی مورد استفاده الزاما باعث افزایش کارآیی عملیات جوهرزدایی نمی گردد، بلکه انتخاب نسبت مناسب مواد شیمیایی تاثیر زیادتری دارد.

حلالیت زیاد  MTBE در آب، باعث شده تا این ماده پس از ورود به محیط زیست به سرعت وارد آب های زیرزمینی شود. به همین منظور نمونه گیری از 100 نقطه آب خوان دشت تهران انجام شد و با استفاده از روش استخراج با حلال از فضای فوقانی (HSME) این نمونه ها آنالیز شدند. با وجود این که استاندارد جهانی، مقدار حد مجاز این ماده را 13-11 ppb اعلام کرده است، اما مقدار این ماده در منابع آب زیرزمینی تهران به 18ppb رسیده است. پس از بررسی مجدد نتیجه های آنالیز، مشخص شد که حدود 2 درصد نقاط اندازه گیری شده غلظتی بالاتر از حد مجاز، 7 درصد در محدودهppb 13-5  و 91 درصد غلظتی کمتر از 5 ppb دارند. سپس اثر عامل هایی مانند وجود پمپ بنزین و انبار نفت، فاصله از این مکان ها و جهت حرکت آب های زیرزمینی روی غلظت این ماده مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ها نشان می دهد که پمپ بنزین و انبار نفت از جمله عامل های افزایش دهنده غلظت این ماده بوده و با افزایش فاصله از این مکان ها، غلظت MTBE به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. افزون بر این، جهت حرکت آب های زیرزمینی در افزایش غلظت این ماده موثر بوده که مدلی برای نفوذ MTBE ارایه شده است.

در این تحقیق جوهرزدایی کاغذهای روزنامه باطله به دو روش متداول شیمیایی و آنزیمی مورد بررسی قرار گرفت. جوهرزدایی شیمیایی با استفاده از مواد شیمیایی در زمان های خمیرسازی 10، 20 و 30 دقیقه همراه با فرایندهای مختلف شستشو، شناورسازی و ترکیب شستشو و شناورسازی انجام شد. جوهرزدایی آنزیمی با استفاده از آنزیم سلولاز با درصدهای مختلف 0.025، 0.05، 0.1 و 0.2 درصد (بر اساس وزن خشک کاغذ باطله)، محدوده pH 5-5.5، زمان های خمیرسازی 10، 15 و 20 دقیقه همراه با یک مرحله شستشو انجام گرفت. ترکیب های بهینه از هر کدام از تیمارهای شیمیایی و آنزیمی انتخاب شده و بعد ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذهای ساخته شده در شرایط بهینه مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های فیزیکی تیمارهای بهینه شیمیایی و آنزیمی نشان داد که کاغذ های حاصل از خمیر کاغذ جوهرزدایی شده به روش متداول شیمیایی دارای مقاومت به عبور هوا، ضخامت و بالک بیشتری می باشند. استفاده از 0.1 درصد آنزیم سلولاز در مقایسه با تیمار شیمیایی، کاغذهای با شاخص مقاومت کششی و طول پارگی بیشتری تولید نموده است. همچنین با استفاده از 0.1 درصد آنزیم سلولاز می توان کاغذهای با شاخص مقاومت به ترکیدگی و پارگی تقریبا مشابه با تیمارهای شیمیایی تولید کرد.