PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA DE PROCESO.

Procedimiento para el tratamiento de agua de proceso conducida en circuito en la fabricación de papel que comprende al menos una etapa de tratamiento de agua de proceso,

en el que al menos una parte del agua de proceso alimentada de forma continua a la etapa de tratamiento del agua de proceso se somete a una etapa de depuración en un reactor anaerobio cargado con microorganismos anaerobios (125a, 125b, 225), así como una etapa de descalcificación, en la que el agua de proceso se somete a una etapa de flotación por reducción de presión, en donde el procedimiento se lleva a cabo en una instalación que comprende al menos una unidad de tratamiento del agua de proceso (116a, 116b, 216), en donde al menos una de las unidades de tratamiento del agua de proceso (116a, 116b, 216) presenta una unidad de filtración (140a, 140b, 240), un reactor anaerobio cargado con microorganismos anaerobios (125a, 125b, 225) así como una unidad de eliminación de cal (130a, 130b, 230), en donde la unidad de eliminación de cal (130a, 130b, 230) está dispuesta corriente abajo del reactor anaerobio (125a, 125b, 225) y la unidad de filtración (140a,140b, 240) está dispuesta corriente abajo de la unidad de eliminación de cal (130a, 130b, 230), así como corriente abajo del reactor anaerobio (125a, 125b, 225)

La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de agua de proceso conducida en el circuito, en especial para el tratamiento de agua de proceso en la fabricación de papel.

Es necesario un tratamiento del agua de proceso en muchas áreas técnicas, en especial en aquellos casos en los que el agua de proceso en la correspondiente instalación es conducida en circuito, a fin de impedir un 5 enriquecimiento del agua de proceso con impurezas. Esto también rige en especial para el agua de proceso en la fabricación de papel, para ser precisos, tanto en la fabricación de papel a partir de fibras frescas, como también en especial en la fabricación de papel a partir de papel de desecho.

En las últimas décadas, cada vez más se obtiene papel a partir de papel de desecho, a fin de reducir el consumo de energía en la fabricación de papel, y en especial, a fin de reducir el consumo de recursos naturales. 10 Mientras que para la fabricación de una tonelada de papel de fibras primarias, se requieren aproximadamente 2,2 toneladas de madera, el requerimiento de madera en el reciclado del papel puede reducirse drásticamente o incluso disminuir a cero en función de la cantidad de las fibras secundarias provenientes del papel de desecho, respecto a la cantidad de fibras total en el papel reciclado. Además, en la producción de papel reciclado en comparación con la fabricación de papel a partir de fibras primarias, se requiere sólo la mitad de energía y sólo un tercio de agua fresca. 15 Sin embargo, la calidad del papel reciclado, por ejemplo, en lo que respecta a resistencia a las tintas, el comportamiento de impresión, el grado de blancura y la resistencia al envejecimiento, es ahora tan alta como la de los papeles de fibras primarias.

En la fabricación del papel a partir de papel de desecho, se mezcla el papel de desecho primero con agua y se lo tritura en un dispositivo para disolver pulpas o bien materiales bajo agitación y mezclado, a efectos de disolver 20 las uniones individuales de las fibras. Seguidamente tiene lugar una limpieza de las fibras, a efectos de remover los compuestos extraños no fibrosos, antes de opcionalmente decolorar las fibras, y finalmente se las elabora en forma de papel en una máquina papelera, eventualmente después de la adición de una reducida proporción de fibras primarias. En este caso, una instalación correspondiente comprende un dispositivo para el tratamiento o acondicionamiento del papel de desecho y una máquina papelera, en el que el dispositivo para el tratamiento del 25 papel de desecho presenta una unidad de disolución del papel de desecho o bien una pulpadora, en la cual al papel de desecho se le hace llegar agua de proceso para disolver y desmenuzar las fibras, un dispositivo de clasificación/selección para la remoción de impurezas o suciedades y una unidad de evacuación del agua para remover el agua de proceso. También se conoce prever en la instalación dos o más dispositivos para el tratamiento o acondicionamiento del papel de desecho, los denominados “loops” (bucles), a efectos de elevar la calidad de las 30 fibras preparadas a partir del papel de desecho. Al respecto, cada loop del dispositivo para el tratamiento del papel de desecho comprende preferentemente su propia unidad de tratamiento del agua de proceso, siendo posible desacoplar entre si las unidades individuales de tratamiento del agua de proceso mediante un equipamiento de deshidratación previsto entre los loops individuales.

A efectos de poder conducir el agua de proceso en cada bucle en circuito y así poder minimizar la adición 35 de agua fresca, es necesario que el agua de proceso sea depurada en una amplitud necesaria en las unidades individuales de tratamiento del agua de proceso. A tal efecto las unidades de tratamiento del agua de proceso comprenden usualmente una unidad de recuperación de material y/o una unidad de eliminación de material, en las que las fibras contenidas en el agua de proceso son separadas mecánicamente del agua de proceso, a efectos de poder ser reconducidas por completo o parcialmente al dispositivo para el tratamiento del papel de desecho. Estas 40 unidades para la recuperación de material o bien unidades para la eliminación de material están usualmente configuradas como instalaciones y de flotación con tamiz y/o por reducción de la presión.

Del documento DE 40 42 224 A1, se conoce una instalación para la fabricación de papel a partir de papel de desecho, que comprende un dispositivo para el tratamiento de papel de desecho, provisto de un bucle, así como una máquina papelera. El dispositivo para el tratamiento de papel de desecho comprende una pulpadora en la cual 45 se introduce el papel de desecho y se la mezcla con agua de proceso, a efectos de disolver el papel de desecho, una etapa de clasificación y selección prevista situada corriente abajo de la pulpadora, en la que se separan las impurezas suspendidas desde el material de fibras producida en la pulpadora, una unidad de espesamiento destinada a remover en el mayor grado posible el agua de proceso del material de fibras en suspensión, así como una unidad de tratamiento del agua de proceso para la depuración del agua de proceso. La unidad de tratamiento 50 del agua de proceso consiste esencialmente en un dispositivo de pretratamiento, una etapa de clarificación anaerobia que comprende por ejemplo un reactor UASB, así como una etapa de clarificación aerobia. El agua de proceso depurada en la unidad de tratamiento del agua de proceso puede evacuarse como agua residual o bien, de acuerdo con otra forma de realización, ser reconducida parcialmente como agua de disolución la pulpadora y

parcialmente a la máquina papelera,1 y en este último caso al agua de proceso conducida a través de la unidad de tratamiento del agua de proceso, del dispositivo para el tratamiento de papeles de desecho, se le añade una corriente parcial de agua de retorno procedente de la máquina papelera.

Por ello, en esta instalación el circuito del agua de proceso de la máquina papelera y de la unidad de proceso de tratamiento del agua de proceso no están completamente desacoplados entre si, por lo que la calidad del 5 agua de proceso en la máquina papelera y la calidad del agua de proceso en el dispositivo de tratamiento del agua de desecho no pueden controlarse de manera eficiente e independientemente entre sí. Otra desventaja de la forma de realización mencionada en último término, es que en el agua de proceso, debido a una conducción parcial del circuito, se originará una elevada dureza en el agua, que afectará y/o perjudicará la operación del reactor UASB anaerobio. Específicamente, en los reactores anaerobios se emplean pellas de microorganismos para cuya función 10 es importante que presenten un peso específico definido, a efectos de poder ascender hacia arriba en el reactor durante la descomposición de los compuestos orgánicos a partir del agua de proceso, debido a los biogases formados que se adhieren a las pellas de los microorganismos, a efectos de poder separar los biogases formados en un depurador de gases. En especial, después de la separación del biogas el peso específico no ha de adquirir un valor tan elevado que las pellas de los microorganismos desciendan hasta el fondo del reactor, ya que en este caso 15 el mismo ya no podrá participar en el proceso de depuración. Sin embargo, debido a su estructura y tamaño las pellas de los microorganismos funcionan como gérmenes de cristalización para deposiciones calcáreas, por lo que bajo los correspondientes valores de pH se depositan cal sobre las pellas de los microorganismos, y estas deposiciones conducen a un corrimiento o desplazamiento incalculable del peso específico de las pellas, por lo que éstas ya no podrán cumplir su función. También el metabolismo de los microorganismos anaerobios tiene como 20 efecto un corrimiento del equilibrio entre la cal y el ácido carbónico debido a la generación entre otros de hidrógeno carbonato (HCO3–) lo que favorece más aún la precipitación de cal sobre las pellas de los microorganismos. A efectos de poder asegurar la función de las pellas de los microorganismos a pesar de la precipitación de la cal, es necesario aumentar las cantidades de recirculación en el reactor anaerobio, a efectos de mantener las pellas en flotación dentro del reactor a pesar de un mayor peso específico. Empero, la cantidad de la recirculación está 25 delimitada por una parte por la capacidad hidráulica de los separadores y por otra parte por la necesidad de mantener laminar el flujo en el reactor. Por otra parte, las elevadas cantidades de recirculación, debido a la formación de un gradiente de presión, también...

1. Procedimiento para el tratamiento de agua de proceso conducida en circuito en la fabricación de papel que comprende al menos una etapa de tratamiento de agua de proceso, en el que al menos una parte del agua de proceso alimentada de forma continua a la etapa de tratamiento del agua de proceso se somete a una etapa de depuración en un reactor anaerobio cargado con microorganismos anaerobios (125a, 125b, 225), así como una 5 etapa de descalcificación, en la que el agua de proceso se somete a una etapa de flotación por reducción de presión, en donde el procedimiento se lleva a cabo en una instalación que comprende al menos una unidad de tratamiento del agua de proceso (116a, 116b, 216), en donde al menos una de las unidades de tratamiento del agua de proceso (116a, 116b, 216) presenta una unidad de filtración (140a, 140b, 240), un reactor anaerobio cargado con microorganismos anaerobios (125a, 125b, 225) así como una unidad de eliminación de cal (130a, 130b, 230), en 10 donde la unidad de eliminación de cal (130a, 130b, 230) está dispuesta corriente abajo del reactor anaerobio (125a, 125b, 225) y la unidad de filtración (140a,140b, 240) está dispuesta corriente abajo de la unidad de eliminación de cal (130a, 130b, 230), así como corriente abajo del reactor anaerobio (125a, 125b, 225).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el agua de proceso suministrada de forma continua a la etapa de tratamiento del agua de proceso proviene de un dispositivo de tratamiento de pulpa 15 de madera (100) y/o una máquina papelera (200).

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la diferencia de presión entre la alimentación de presión y la reducción en la etapa de flotación por reducción de presión es de al menos 200 KPa, con preferencia de al menos 300 KPa, con preferencia especial, de al menos 400 KPa, y con preferencia muy especial, de al menos 500 KPa.. 20

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la instalación comprende al menos un dispositivo de tratamiento de pulpa de madera (100) y/o al menos una máquina papelera (200), en donde al menos un dispositivo de tratamiento de pulpa de madera (100) y/o la al menos una máquina papelera (200) está asignada al menos una de las unidades de tratamiento del agua de proceso (116a, 116b, 216) que comprende un reactor anaerobio cargado con microorganismos anaerobios (125a, 125b, 225), así como una unidad de eliminación 25 de cal (130a, 130b, 230).

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la al menos una unidad de tratamiento del agua de proceso (116a, 116b, 216) de la instalación también comprende una unidad de recuperación de material (120a, 120b, 220) y/o una unidad de eliminación de material (122).

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el 30 dispositivo de flotación por reducción de presión comprende un dispositivo de precipitación (135), en el que por adición de una sustancia seleccionada del grupo compuesto por agentes de regulación del pH, agentes precipitantes, coadyuvantes de floculación y cualquier combinación de ellos se precipita cal del agua de proceso, y un dispositivo de separación de cal, en el que se separa la cal precipitada del agua de proceso, en donde el dispositivo de precipitación (135) y el dispositivo de separación de cal están dispuestos cada uno corriente abajo del reactor 35 anaerobio (125a, 125b, 225).

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la unidad de tratamiento de pulpa de madera (100) comprende 1 a 3 etapas (101a, 101b) y con preferencia especial, dos etapas (101a, 101b), que están desacopladas entre sí por medio de una etapa de deshidratación (115a).

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque al menos una de 40 las etapas (101a, 101b) del dispositivo de tratamiento de pulpa de madera (100) y la máquina papelera (200) comprende una unidad de tratamiento del agua de proceso propia (116a, 116b, 216), en donde las unidades de tratamiento del agua de proceso (116a, 116b, 216) presentan cada una un reactor anaerobio (125a, 125b, 225), así como una unidad de eliminación de cal (130a, 130b, 230).

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque la instalación 45 comprende un dispositivo de depuración de aguas residuales, a través del cual se depura una parte del agua de proceso y se drena de la instalación, en donde del dispositivo de depuración de aguas residuales se recicla un conducto de flujo parcial en el dispositivo de tratamiento de pulpa de madera (100) y/o en la máquina papelera (200).