Flottation réactive à l'ozone : impacts sur les qualités papetières, procédés, fibres et effluents des suspensions de fibres lignocellulosiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Reactive Flotation with Ozone : Impacts on papermaking properties, Fibers and effluents of lignocellulosic fiber suspensions

Flottation réactive à l'ozone : impacts sur les qualités papetières, procédés, fibres et effluents des suspensions de fibres lignocellulosiques

Résumé

The objective of this study is to broaden the knowledge about the effect of ozone, when introduced as a reactive gas in the flotation cell, on the deinking performance of printed papers as well as on the papermaking properties of recycled cellulosic fibers (physical and optical properties, papermaking ability). Trials, with high ozone dose (2.97% ozone/fibers w/w), have been investigated and conducted in a laboratory flotation cell pilot (15 L). Several mixtures of recovered papers have been studied: (i) an industrial mix made of 50%/50% magazines/newspapers, (ii) two wood-free recovered lignocellulosic fiber pulp models (lignin content lower than 15%) to limit the yellowing effect of lignified fibers, and (iii) a wood-free industrial pulp mixture composed of 90% office papers and 10% magazines. Tap water and model process water have been used to dilute the fibers before deinking. For a better understanding of the ozone reactivity, experiments have been also conducted on both types of waters in the absence of fiber. The main benefits of the ozone reactive flotation process are (1) the strong reduction of the effluent soluble COD of about 63% compared to air flotation in the case of the industrial pulp mixture deinking using the model process water, (2) the increase of the fiber yield by 1 point and (3) the preservation or the improvement of the papermaking properties of the recycled fibers. Ozone preferentially reacts with soluble contaminants, so that fibers and pulp papermaking properties are not affected. This process is utterly suitable for the deinking of wood-free papers.
L’objectif de cette étude est d’accroître les connaissances de l’effet de l’ozone introduit comme gaz réactif dans le procédé de flottation sur les performances du désencrage de papiers imprimés ainsi que sur les propriétés papetières des fibres cellulosiques recyclées (propriétés physiques et optiques, aptitude papetière). Des essais à forte dose d’ozone (2,97% par rapport à la masse de fibres) ont été investigués et conduits dans une cellule de flottation pilote de laboratoire (15 L). Plusieurs mélanges de papiers récupérés ont été étudiés : (i) un mélange 50%/50% magazines/journaux, (ii) deux mélanges modèles à base de fibres vierges sans bois (taux de lignine inférieure à 15%) pour limiter l’effet du jaunissement des fibres lignifiées, et (iii) un mélange industriel sans bois composé de 90% de papiers de bureaux et 10% de magazines. L’eau du réseau et une eau de procédé modèle ont été utilisées pour diluer les fibres avant désencrage. Pour une meilleure compréhension de la réactivité de l’ozone, des essais ont également été conduits sur les deux types d’eaux, en l’absence de fibre. Les principaux avantages du procédé de flottation réactive à l'ozone sont (1) la forte réduction de la DCO soluble dans les effluents jusqu’à 63% par rapport à la flottation à l’air dans le cas d’essais avec des papiers industriels, en utilisant une eau de procédé modèle, (2) l’augmentation du rendement en fibres de 1 point et (3) une conservation ou amélioration des propriétés papetières des fibres recyclées. L’ozone réagit préférentiellement avec les contaminants solubles de sorte que les fibres ne sont pas affectées.Ce procédé est tout à fait adapté au désencrage de papiers imprimés sans bois.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03095714 , version 1 (04-01-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03095714 , version 1

Citer

Amina Ghorbel. Flottation réactive à l'ozone : impacts sur les qualités papetières, procédés, fibres et effluents des suspensions de fibres lignocellulosiques. Génie des procédés. Université Grenoble Alpes [2020-..], 2020. Français. ⟨NNT : 2020GRALI042⟩. ⟨tel-03095714⟩

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