CH682756A5 - Verfahren zum Wiederaufbereiten von Fasern. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Verfahren zur Herstellung von Fasern, Presslin-gen und Formteilen, sowie zur energetischen Verwertung von unsortiertem Müll sind bekannt und beispielsweise in der CH-A 503 567 sowie in den US-A 3 892 706 oder 3 951 731 und 3 759 196 beschrieben. Bei diesen Verfahren wird unsortierter Müll durch Hammer-, Prall- und Schlagmühlen entsprechend der gewünschten Partikelgrösse als eine Mischung von faserfremden Teilen und Fasern aufbereitet. Anschliessend kann nur ein ungenaues Entfernen der biologisch abbaubaren Müllanteile durch Fermentieren erfolgen. Zwar ist es auch schon bekannt geworden, erst eine Trennung der Fremdstoffe herbeizuführen und anschliessend das Fasermaterial zu Brennstoffpresslingen zu verformen, doch können auf diese Weise die Fasern selbst nicht mehr universell verwendet werden, beispielsweise für die Papierherstellung, für Tapeten, Faserbeimischungen für Baumaterialien u.dgl.

Zur Erzeugung von Brennmaterial aus Abfällen ist auch ein Nassverfahren aus der US-A 3 910 775 bekannt geworden. Hier wird der ankommende Müll bloss von Eisenteilen befreit, anschliessend in weiterhin gemischter Form zerkleinert und saurer Abfall zugegeben, der aus der Kohlengewinnung herrührt und einerseits die Brennbarkeit verbessern und anderseits auch diese Abfälle einer Verwertung zuführen soll. Nach dem Pressen von Pellets wird Frischschlamm zugemischt, dessen basische Bestandteile (Detergentien etc.) durch den sauren Abfall wenigstens teilweise neutralisiert werden sollen. Hier geht es also gar nicht um die Wiederaufbereitung von Fasern, vielmehr handelt es sich hier um einen, aufgrund der Verschiedenartigkeit und der unterschiedlichen Mengen der zugeführten Stoffen nur schwer beherrschbaren chemischen Prozess, der wegen der dabei anfallenden grossen Mengen gefährlicher Abwässer höchst bedenklich ist.

Brennstoffpellets werden gemäss der US-A 4 049 391 ebenfalls durch ein Nassverfahren hergestellt, wobei die Fremdstoffe hauptsächlich durch die Nassbehandlung abgetrennt werden sollen. Zu diesem Zwecke wird der Abfall in einen Behälter mit Flüssigkeit geworfen, damit Hartbestandteile absinken und so entfernt werden können. Für kleinere und zerbrechbare Fremdkörper ist anschliessend ein Hydrozyklon vorgesehen, dessen Trennschärfe natürlich sehr fragwürdig ist. Dies spielt hier auch keine grössere Rolle, da sowieso an eine Verpressung des so erhaltenen Materiales zu Brennstoffpellets und nicht an eine Fasergewinnung gedacht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fasern aus Wertstoffen auf eine solche Art wiederzugewinnen, dass sich die Fasern für einen weiten Bereich von Anwendungsmöglichkeiten einsetzen lassen. Dies gelingt erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Bei den bekannten Nassverfahren ist ein Problem in dem relativ hohen Energieaufwand für die notwendige Trocknung gelegen. Untersuchungen des Anmelders haben zu der Erkenntnis geführt, dass die Trocknung nicht zuletzt dadurch erschwert wird, dass das Wasser an der Oberfläche des Fa-sermateriales anhaftet und dort, teilweise durch blosse Adhäsion, teilweise durch Nebenvalenzkräfte gebunden vorliegt. Die Abgabe des solcherart gebundenen Wassers erfolgt nur sehr zögernd und behindert demzufolge die Trocknung. Anderseits würde das Aufbrechen solcher Bindungen mit chemischen Mitteln wieder zu grösseren Mengen schwer zu reinigender Abwässer führen. Freilich, und darin liegt eine weitere zur Erfindung führende Erkenntnis, lassen sich die hier wirkenden Adhäsionskräfte zum Teil auf anhaftende faserfremde Feinteile zurückführen, somit also auf eine unvollkommene Abtrennung derselben.

Die Abgabe dieses an den Fasern anhaftenden Wassers wird erleichtert und damit Energie eingespart, wenn entsprechend den Merkmalen des Anspruches 2 vorgegangen wird. Überraschenderweise ergibt sich auf diese Weise eine bedeutende Energieersparung, nicht zuletzt durch die Ausnützung der bei der Fermentation anfallenden Wärme, die ohne weiteres um 50°C liegen kann. Darüberhinaus sind die Fasern auch für Zuschläge aufnahmefähiger, die für die verschiedenen Anwendungsgebiete zweckmässig sind, wie Bindemittel, Insektizide oder Fungizide, Farben u.dgl. So können die Fasern nicht nur für Isolationszwecke, als Zuschlagstoff für Kunststoffe oder für Span- und Faserplatten eingesetzt werden, sondern auch für fliess- und/ oder spritzfähige Verputzmittel, wo sie sich mit dem flüssigen Bestandteilen ebensogut mischen, wie bei ihrem Einsatz als Absorptionsmittel zum Aufsaugen von Ölen und anderen Flüssigkeiten, schliesslich aber auch zur Herstellung feuchtigkeitsspeichernder Fliessen bzw. Presslingen, um als solche oder auch als lose Masse in niederschlagsarmen Regionen, gegebenenfalls zusammen mit Sämereien, Düngemitteln oder Wachstumförderern in der Landwirtschaft eingesetzt werden.

Hat man aber solche, sehr faserspezifische Anwendungen im Auge, so ist es vorteilhaft, wenn man - mit oder ohne vorgängiger Fermentierung -entsprechend Anspruch 4 vorgeht. Diese Vorgangsweise ermöglicht eine schonende Aufbereitung des Fasergutes, wobei beispielsweise der Einsatz von Maschinen denkbar ist, wie sie in der Baumwollverarbeitung gebraucht werden, und die beispielsweise ballenbrecherartig ausgebildet sind.

Falls man gemäss Anspruch 5 vorgeht, dient diese Bearbeitung nicht - wie beim oben genannten Stande der Technik - einer Zerkleinerung, da ja bekanntlich Schlagbearbeitungen nur eine selektive Zerkleinerungsart darstellt, bei der zerbrechliche Fremdstoffe nicht aber Fasern verändert werden. Hier geht es vielmehr um eine Vereinzelung und Entstaubung, wie sie in der Baumwollspinnerei meist durch die Schlagmaschine durchgeführt wird, wobei ein solcher oder ähnlicher Rotor durchaus Anwendung finden kann, aber auch Schlagleistenmühlen, mit oder ohne Sieb, allenfalls auch Hammermühlen mit frei schwingenden Hämmern, wobei ebenfalls Siebe vorgesehen sein können.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur

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Durchführung des Verfahrens, welche die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 7 aufweist.

Um im Sinne der obigen Erläuterungen eine Fermentation durchführen zu können, sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 8 vorgesehen, wobei kumulativ oder alternativ auch eine schonende Auflockerung der Fasermasse erhalten wird, da beispielsweise mit Nocken besetzte Walzen, insbesondere zusammen mit den Abstreifern, einzelne Fa-serklümpchen oder -bausche aus der Fasermasse herauslösen. Der Fermentationsbehälter ist vorzugsweise zur aeroben Fermentation mit Luftzuführeinrichtungen ausgerüstet, obwohl es auch bekannt ist, die Belüftung durch Dieseltürme, Umwälzorgane, wie Umwälzschnecken o.dgl. durchzuführen. Obwohl solche Einrichtungen im Rahmen der Erfindung durchaus ebenso eingesetzt werden können und in einzelnen Anwendungsfällen sogar ihre Berechtigung haben, ist aerobe Fermentation mittels Luftzuführung für das aufzubereitende Fasermaterial schonender und auch unproblematischer. Auch eine anaerobe Fermentation kann angewandt werden, wofür zur Schlammbearbeitung bereits zahlreiche Vorschläge gemacht wurden, die die Ausfau-lung begünstigen sollen. Allerdings ist dafür Sorge zu tragen, dass das Fasergut dabei nicht angegriffen wird und hinsichtlich seiner Festigkeitseigenschaften leidet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:

Fig. 1 den Beginn einer erfindungsgemässen Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, deren anschliessender Teil der

Fig. 2 zu entnehmen ist.

In einen Lagerplatz 1 oder Bunker (z.B. Flachbunker) werden Wertstoffe aus Haushalt, Gewerbe oder Industrie eingebracht. Vorzugsweise sind diese Wertstoffe bereits vorsortiert, so dass sie einen erhöhten Anteil an Fasermaterial aufweisen. Es kann sich dabei auch um Holzschnitzel handeln oder um Textilabfälle, doch werden bevorzugt Altpapier (auch in Schnitzelform) und/oder Karton als Ausgangsmaterial verwendet.

Von diesem Lagerplatz 1 kann das Material, beispielsweise mittels eines Kranes 2 einem Hydropul-per 3 zugeführt werden, dem (in nicht dargestellter Weise) auch Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln, wie Perlit oder Stärke (gewünsch-tenfalls auch Kunstharzbindemittel), allenfalls Insektizide und/oder Fungizide, eventuell auch Färbungsmittel, je nach beabsichtigter Anwendung, zugegeben werden können. Das Wasser ist vorzugsweise sonst aber frei von chemischen Zusätzen, wie Säuren, Laugen, Bleichmittel (Chlor), Flockungsmitteln oder Enzymen. Bevorzugt ist es, Brauchwasser zu verwenden, insbesondere solches, das am Ende des erfindungsgemässen Verfahrens nach einem Reinigungsprozess an sich bekannter Art wieder re-zykliert wird, um so die Gewässerbelastung gering zu halten.

Anstelle des Hydropulpers 3, der vorzugsweise mit einem hier lediglich angedeuteten Rührwerk 3a versehen ist, kann auch jeder andere Stoffauflöser verwendet werden, mit dessen Hilfe eine Faserschlammasse gemischt werden kann. Das Wasser kann an sich kalt sein, doch ist eine leicht erhöhte Temperatur von Vorteil, da damit Leimbestandteile aufgelöst werden. Im Falle rezyklierten Wassers wird dieses im allgemeinen sogar noch eine Restwärme aus der vorherigen Behandlung besitzen, was einen zusätzlichen Vorteil darstellt.

Im Zuge der Aufschlämmarbeit im Hydropulper 3 werden sich leichtere Stoffe nach oben absetzen, wogegen schwere, faserfremde Stoffe eher nach unten absinken und von dort gegebenenfalls leichter entfernt werden können. Das Umwälzen der Masse kann zu diesem Zwecke absatzweise mit dazwischenliegenden Pausen erfolgen, um den schwereren Bestandteilen Gelegenheit zum Absetzen zu geben. Die sich dabei am Boden absetzenden schwereren Bestandteile können über eine Pumpe 4 abgepumpt und einem Sieb 5 mit angeschlossenem Förderer zur Abfuhr über eine Rutsche 7 in einen Abfallcontainer 9 zugeführt werden. Da das Sieb 5 zweckmässig als Vibrationssieb ausgebildet wird, bietet es sich an, den angeschlossenen Förderer 5a als Vibrationsrinne auszubilden, so dass man mit einem einzigen Vibrationsantrieb das Auslangen finden mag.

Es kann allerdings auch bereits am Auslass des Hydropulpers 3 eine Ablasseinrichtung 4a vorgesehen sein, die ein teilweises Ablassen der Flüssigkeit samt darin enthaltenen Schwerteilen auf anderem Wege gestattet.

Beispielsweise können diese Schwerteile einer Zentrifuge zum Ausschleudern zugeführt werden, wogegen die Flüssigkeit dem Hydropulper zum Ausgleich des Flüssigkeitsverlustes beim Abziehen über die Einrichtung 4a wieder zugeführt wird.

Der durch das Sieb 5 (oder eine andere Trenneinrichtung) hindurchgelassene Faseranteil gelangt unmittelbar darunter in einen Zwischenbunker oder Behälter 6. Das Sieb 5 kann dabei als Stangensieb ausgebildet sein, da ein solches bei dieser besonderen Anwendung weniger zum Zusetzen neigt.

Der Behälter 6 ist nun gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung als Fermentationsbehälter ausgebildet. Die Fermentation kann an sich ebenso anaerob wie aerob vor sich gehen, obwohl letzteres bevorzugt ist. Die Ausführung eines solchen Behälters kann in an sich bekannter Weise erfolgen, beispielsweise als Faulturm bekannter Bauart. Andere, für aerobe Behandlungen geeignete Behältertypen sind beispielsweise in den DE-A

2 331 622, 2 415 068, 2 445 636, 2 705 720 oder

3 024 813 beschrieben, doch wird die in letzterer vorgeschlagene zweistufige Behandlung in zwei aufeinanderfolgenden Behältern für die vorliegende Zwecke im allgemeinen nicht erforderlich sein.

Dies deshalb, weil die Rotte vorzugsweise gar nicht sehr intensiv geführt werden soll, einerseits um eine Schädigung der Fasern durch Bakterien zu vermeiden, aber auch die Hitzeentwicklung in Grenzen zu halten. Obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, ist es vorteilhaft, wenn die Fermentation nur wenige Stunden (statt der üblichen Tage

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oder Wochen) vorgenommen wird. Schon eine zweistündige Rottebehandlung kann die Temperatur auf 35°C bis 40°C anheben, was gegebenenfalls ausreicht, um einen etwaigen an den Fasern anhaftenden Oberflächenfilm so zu beschädigen, dass das daran anhaftende Wasser leichter abgegeben wird. In der Praxis haben sich zwei bis zwanzig Stunden (je nach Volumen des Behälters und seiner Inneninstallationen) als ausreichend erwiesen. Höhere Temperaturen schaden an sich nicht und können zur Sterilisierung beitragen, doch ist es bevorzugt, die Temperatur unter 70°C zu halten, um die Fasern nicht zu verfärben. Letztlich ist ja auch in einigen Fällen auf temperaturempfindliche Fasern Rücksicht zu nehmen, beispielsweise wenn man von Textilabfällen ausgeht.

Die Inneninstallation gemäss Fig. 1 liegen bei der gezeigten bevorzugten Ausführung in Form einer Beiüftungseinrichtung 8 vor. Diese Belüftungseinrichtung kann zum Durchblasen von Luft ausgebildet sein, sie ist aber hier als Absaugbelüfter mit Tauchmotor konstruiert. Gewünschtenfalls kann aber auch eine Kombination beider Arten von Belüftungseinrichtungen vorgesehen sein, wobei es ebenso möglich ist, sie gleichzeitig zu betreiben, was allerdings die Gefahr von Zirkulationskurzschlüssen mit sich bringt, d.h. dass die Luft von einer Seite zugeführt und ohne den Behälter zu durchqueren durch die Absaugeeinrichtung wieder abgeführt wird. Es kann daher zweckmässig sein, wenn das Absaugrohr 8 (das Luft aus der Atmosphäre absaugt und über seitliche Öffnungen an den Behälter abgibt) wechselweise mit einer Druckluftzufuhr betrieben wird, um das Eindrücken von Luft in die mit der Atmosphäre verbundenen Rohre 8 zu vermeiden.

Nach Abschluss der Fermentation erhält man eine Faserschlammasse, die über einen Auslass 6a des Behälters 6 und eine Pumpe 11a einer Förderleitung 11 zugeführt werden kann. Wie ersichtlich, besitzt die Förderleitung mehrere Stichleitungen, über die in Etagen übereinander aufgestellte Filterkörbe, z.B. mit filternden bzw. siebartig ausgebildeten Wandungen bzw. mindestens einer solchen Bodenwandung, mit der Faserschlammasse beliefert werden, von welchen Behältern der oberste mit 12 bezeichnet ist. In diesen Filterkörben erfolgt eine schonende Entwässerung unter Schwerkrafteinfluss, was durch die erleichterte Abgabe des nun nicht mehr an die Fasern so stark gebundenen Wassers ermöglicht wird. Zusätzlich kann das Ganze in einem unter Unterdruck stehenden Raum 10 untergebracht sein, so dass eine zusätzliche schonende Trocknungswirkung entsteht.

Es versteht sich, dass auch andere Trocknungsmethoden im Rahmen der Erfindung Anwendung finden können, wie beispielsweise mit Hilfe von Bandtrocknern mit oder ohne Zufuhr von Heissluft. Zunächst aber kann eine solche aufwendige Trocknungsanordnung vermieden werden. Die aus Fig. 1 ersichtliche Ausbildung dagegen, mit einem unter dem Trocknungsraum 10 liegenden Filterwasserbehälter 13 ist besonders günstig, weil dadurch das abrinnende Wasser leicht aufgefangen und einer Wiederverwendung zugeführt werden kann.

Zu diesem Zwecke ist im Becken 13 zweckmässig wieder eine an sich bekannte Belüftungseinrichtung angeordnet, die diesmal ohne weiteres auch als Umwälzbelüftungseinrichtung ausgebildet sein kann, der Einfachheit halber wiederum als Absaugbelüfter 8 konstruiert ist. Es ist denkbar, am Boden des Beckens 13 wieder eine Ablasseinrichtung (vgl. 4a für den Behälter 3) vorzusehen, um etwaige sich aus dem Wasser absondernde Sinkstoffe ablassen und gesondert aufbereiten zu können. Jedenfalls ist es zweckmässig, aus diesem Klärbecken 13 in einem Abstände vom Boden eine Ablassleitung 14a (hier sind deren zwei vorgesehen, die gemeinsam oder wahlweise je eine in Betrieb genommen werden können) vorzusehen, die mit der Oberseite des Hydropulpers 3 über eine Pumpe 14 in Verbindung stehen. Diese Pumpe 14 kann aber auch so betrieben werden, dass sie, wie dargestellt, zwischen der unteren und der oberen Leitung 14a angeordnet ist, um so eine Umwälzung des Inhaltes des Beckens 13 herbeiführen zu können. Zu diesem Zwecke sind in der Leitung 14a entsprechendem, nicht dargestellte Ventile angeordnet, die den einen oder anderen Betrieb ermöglichen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Anordnung des Absaugbelüfters 8 innerhalb des Klärbeckens 13 deshalb von besonderem Vorteil ist, weil sie gleichzeitig für einen die Trocknungswirkung innerhalb des Raumes 10 unterstützenden Unterdruck sorgen. Eine weitere Unterstützung kann darin bestehen, dass mindestens einem Teil der Filterkörbe 12 eine Vibrationseinrichtung zugeordnet wird.

Sobald ein genügender Trocknungsgrad erreicht wird, der übrigens durch die bei der Fermentierung erzielte Temperaturerhöhung der Masse noch rascher erzielt werden kann, können die Filterkörbe 12 in die in Fig. 1 strichliert eingezeichnete Position gebracht werden. Dies kann einfach dadurch erfolgen, dass am linken Ende des Raumes 10 entsprechende Hydraulikzylinder angebracht sind, die die Behälter 12 nach rechts verschieben (z.B. auf Rollen), oder die Behälter werden, beispielsweise zu beiden Seiten von Ketten eines Kettenförderers unterstützt, fortlaufend von links nach rechts transportiert, wo sie, wie dargestellt, abgekippt werden. Es mag vorteilhaft sein, die ganze Anordnung nach Art eines Becherförderers, jedoch mit Filterwände aufweisenden Bechern, so auszubilden, dass die Becher an der Umlenkstelle des Förderers in der dargestellten Weise abgekippt werden und dann in ihre linke Position zurücklaufen. Alternativ können aber auch am rechten Ende des Raumes 10 entsprechende Hydraulikaggregate (bei 15) vorgesehen sein, die für ein Kippen und einen Rücktransport der Behälter 12 in ihre linke Lage sorgen.

Beim Abkippen der Behälter 12, zu welchem Zwecke auch ein Hebezeug (Kran) 18a vorgesehen sein kann, fällt die teilweise getrocknete Masse über einen Schacht 17 oder 18, in einen zweiten Zwischenbunker 19 bzw. 20. Dabei ist an den Schächten 17, 18 jeweils zweckmässig eine Schlammpritz-Schutzwand vorgesehen. Am Boden der Bunker 19, 20 sind jeweils Förderer 22, 23 vorgesehen, die beispielsweise als Kettenförderer ausgebildet sind. Ferner sind innerhalb der Bunker 19,

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20, mindestens im Austragsbereich derselben, Nokkenwalzen 19', 20' vorgesehen, denen nicht dargestellte, ortsfeste Abstreifer zugeordnet sind. Die mit Nocken besetzten Walzen 19', 20' ergreifen Klümp-chen der im jeweiligen Bunker enthaltenen Fasermasse und brechen sie in kleinere Bäusche oder Faserklümpchen auf, ganz ähnlich, wie dies in der Baumwollspinnerei der Ballenbrecher tut, der hier ebenfalls eingesetzt werden könnte. In derart aufgelockerter Form gelangen dann die Fasern auf die Förderer 22 bzw. 23, die sie entweder im Sinne des Pfeiles 23a einer weiteren, hier nicht dargestellten unmittelbaren Verarbeitung (z.B. Verpressen zu Platten) zuführen, oder wahlweise an einen Querförderer 21 zur Lagerung abgeben, oder - wie bevorzugt - an eine Schlagbearbeitung in einer Maschine 24 weitergeben.

Diese Weiterbearbeitung umfasst bevorzugt eine Schlagbearbeitung, d.h. die Maschine umfasst zweckmässig einen mit Schlagwerkzeugen besetzten Rotor 24a. Dabei kann es sich um eine in der Baumwollspinnerei übliche Schlagmaschine handeln, bei der ein Zusammenspiel von Schlagrotor und ortsfesten Einrichtungen gegeben ist, es kann sich um eine Schlagleistenmühle mit oder ohne Sieb, zweckmässig aber mit Statorkanten, handeln, oder aber um eine Hammermühle mit freischwingenden Hämmern, die vorteilhaft mit Brechkanten 24b zusammenwirken. Auch hier ist ein Sieb 24c vorteilhaft, kann aber für manche Anwendungen auch weggelassen sein.

Da Fasern im allgemeinen biegsam genug sind, wird in der Maschine 24 kaum eine Zerkleinerung, wohl aber eine Entfernung unerwünschter Staubund Kleinkörper vorgenommen werden, wobei es vorteilhaft ist, wenn ein Aspirationsgebläse (nicht dargestellt) in der bei Hammermühlen üblichen Weise angeschlossen ist, um für eine einwandfreie Entstaubung Sorge zu tragen. Es wäre ebenso denkbar, an die Hammermühle einen Windsichter anzu-schliessen, wie dies ebenfalls bereits vorgeschlagen wurde. In der Praxis wurde eine Hammermühle der Firma Pallmann, Modell PHM, mit ausgezeichneten Resultaten verwendet. Es versteht sich dabei, dass die Anordnung einer schlagausübenden Maschine auch dann von Vorteil im Anschluss an das Auf-schliessen der Fasermasse ist, wenn die oben beschriebene Fermentation nicht durchgeführt würde, doch ergibt sich im Zusammenhang mit dieser eine besonders effiziente Reinigung des Fasermateri-ales.

Im Anschluss an die Schlagmaschine 24 ist ein Förderer 25 für die Weiterförderung des vorgereinigten Fasergutes angeordnet. Denn zweckmässig erfolgt die Schlagbearbeitung - im Gegensatz zu der Anordnung in einer Baumwollspinnerei - zweistufig. Der Grund hierfür liegt darin, dass in der ersten Stufe 24 das Fasermaterial nur teilweise getrocknet vorliegt, um das vorzeitige Verkleben der Fasern zu vermeiden, d.h. um zunächst einmal jene Feinteile abzuklopfen, die bei einer stärkeren Trocknung an der Faser ankleben würden. Dabei bewirkt die erwähnte Aspiration, gegebenenfalls aber auch ein mit der Welle des Rotors 24a mitdrehendes (nicht dargestelltes) Gebläserad eine weitere Trocknung, so dass diese Bearbeitung einen doppelten Effekt erbringt.

Da die Schlagbearbeitung in der Maschine 24 gegebenenfalls - aufgrund der eingebrachten mechanischen Energie - auch eine gewisse Erwärmung mit sich bringen kann, ist es vorteilhaft, wenn das über den Förderer 25, vorzugsweise einem Kettenförderer mit einer am Ende vorgesehenen Rutsche, einem aus Fig. 2 ersichtlichen Dosierbunker 26 zugeführt wird, in dem noch eine gewisse Verdunstung stattfindet, so dass weiter an Energie gespart wird. Aus diesem Bunker 26 wird dann das Fasermaterial in eine Trocknungsanlage 27 gefördert, wo es auf Endfeuchte getrocknet wird. Am Ausgange der Anlage 27, die bei Versuchen als SWISS COMBI Trocknungs-Anlage mit rotierender Dreizug-Drehtrommel und zugehöriger Beheizung ausgebildet war, wird das Fasermaterial im allgemeinen einen unter 21% liegenden Wassergehalt aufweisen, soll aber auch nicht übertrocknet sein, damit nicht elektrostatische Effekte die Weiterverarbeitung behindern. Ein Restwassergehalt von 3 bis 12% wird im allgemeinen ein Optimum darstellen.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass an die Oberseite der schlagausübenden Maschine 24 eine Leitung 36a angeschlossen ist, die den aspirierten Staub aus der Mühle 24 einem Zyklon 36b oberhalb eines Staubbunkers 36 zuführt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass noch weitere Anlagenteile 31 und 33 mit dieser Leitung 36a verbunden sind, so dass die Fasern einer äusserst gründlichen Reinigung unterzogen werden.

Eine solche Entstaubung findet aber auch teilweise innerhalb der Drehtrommel 27 statt, durch die die heissen Gase geleitet werden. Die abgezogenen Gase werden anschliessend, samt den mitgerissenen Fasern, einem Zyklon 28 zugeführt, wo Feinteile nach oben mitgerissen, die Fasern hingegen auf einem Förderer 30 abgelegt werden. Es ist zweckmässig, wenn an den Zyklon 28 eine Dampfkondensationsstufe 29 angeschlossen ist, und wenn die, eine gewisse Restwärme enthaltende Luft anschliessend wieder der Beheizung der Trommel 27 und dann dieser selbst zugeführt wird, wodurch auch die Belastung der Atmosphäre mit Verunreinigungen verhindert wird. Dazwischen mag auch noch eine Filterstufe zum Ausfiltern von mitgerissenem Staub vorgesehen sein. Für manche Ausgangsmaterialien kann aber die Stufe 28, 29, 30 weggelassen werden.

Nach dem Trocknen erfolgt zweckmässig eine weitere Schlagbearbeitung, da durch die vorher in der Maschine 24 noch vorhanden gewesene Restfeuchte unter Umständen eine Adhäsion auf Staubpartikel ausüben würde. Wiederum ist der Förderer 30 zweckmässig ein Kettenförderer mit angeschlossener Rutsche, über die das Fasermaterial einer schlagausübenden Maschine der oben angegebenen Funktion und Ausbildung zugeführt wird, und die mit dem Bezugszeichen 31 versehen ist. Es ist vorteilhaft, wenn hier allerdings die Schlagkanten relativ scharf, ja allenfalls sogar scheidenartig ausgebildet sind, die mit: Statormessern zusammenwirken. Je nach Ausbildung dieser Werkzeuge kann sogar eine gewisse Zerkleinerung des Fasergutes

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stattfinden, falls das Ausgangsmaterial für den gedachten Verwendungszweck zu langfaserig sein sollte. Durch Mahlprofil und Siebblockgrösse kann also der Aufschliessungsgrad weitgehend vorherbestimmt werden. Für gewisse Anwendungen wird man allerdings auf ein Sieb verzichten. In der Praxis hat sich eine Mühle PSKM im Anschluss an eine Mühle PS 400-500 der Firma Pallmann sehr bewährt, doch konnten auch Versuche mit nur einer dieser beiden Maschinen überzeugen. Dies bedeutet, dass es im Rahmen der Erfindung durchaus denkbar ist, die Schlagbearbeitung auch mehr als zweistufig durchzuführen, wenn diese auch aus Kostengründen im allgemeinen vermieden wird.

Wie schon erwähnt, ist auch die Mühle 31 an die Aspirationsleitung 36a angeschlossen, und dies hat nicht nur den Zweck, eine Entstaubung herbeizuführen, sondern dient auch der Konditionierung der Fasern. Denn die, zwar im Luftstrom der Drehtrommel 27 durchgeführte und damit an sich relativ gleichmässige Trocknung kann nie gleichmässig genug sein und daher zu gewissen Feuchtigkeitsunterschieden in der Fasermasse führen. Ein nachfolgender Konditioniervorgang, der an sich in einem, zweckmässig belüfteten, Bunker stattfinden könnte, ist daher vorteilhaft. Der Bunker kann jedoch eingespart werden, wenn man hier eine aspirierte Schlagmaschine der oben umschriebenen Art bei 31 vorsieht, weil die durchströmende Luft für einen gewissen Ausgleich sorgt.

Es ist nun die Bearbeitung der Fasern an sich beendet, doch mag es günstig sein, noch einen weiteren Trennvorgang anzuschliessen, beispielsweise auf einem aspirierten Sieb 33. Allerdings kann das Sieb 33 auch zur Sortierung eingesetzt werden, indem der Siebabstoss über eine mit Hilfe einer Rohrweiche 37 anwählbare Leitung 38 einem von den hier dargestellten Bunkern 35, 36 gesonderten, nicht dargestellten Bunker oder einer entsprechenden Verarbeitungsstufe zugeleitet wird. Der Siebdurchfall dagegen wird über eine Leitung 34 einem Bunker 35 zugeführt.

Die so weiter aufbereiteten Fasern sind von hoher Qualität und lassen sich zu erstaunlich vielseitigen Produkten verarbeiten. Abgesehen vom Einsatz in der Papierindustrie, als Rohstoff, kommen noch Anwendungsgebiete, wie als Zusatz zu Verputzen oder fliessfähige Unterböden in Frage, wobei die vorgenommene Fermentationsbehandlung zu einer Verbesserung der Mischbarkeit mit flüssigen oder pastösen Trägermaterialien führt. Die oben genannten, allenfalls bereits im Hydropulper 3 zuzufügenden Zusatzstoffe werden zweckmässig daher erst nun, nach Fertigbearbeitung der Fasern in einem gesonderten Vorgang zugefügt, d.h. Bindemittel, Insektizide und/oder Fungizide bzw. Färbemittel, oder Geruchsmittel. Obwohl das Sieb 33 nur als Eindecksieb dargestellt ist, könnte es, insbesondere zur Fasersortierung, auch als Mehrdecksieb ausgebildet sein, um eine Sortierung nach mehreren Stapellängen der Fasern zu ermöglichen, doch können auch andere Trennverfahren, wie mittels Vibration, eingesetzt werden. Diese, nach der Trocknung vorgenommene Bearbeitung, ebenso wie die Bearbeitung in der Mühle 32 macht einen Trocknungsgrad bis auf weniger als 10% Feuchtigkeit besonders vorteilhaft.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde von bereits vorsortiertem bzw. durch gesondertes Sammeln vorsortiertem Ausgangsmaterial ausgegangen, das zu beinahe 65% Altpapier verschiedener Provenienz enthielt. Der Rest bestand hauptsächlich aus Karton, Wellpappe und Verpackungsmaterial. Probleme können dabei nur dabei enthaltene Kunststoffolien verursachen, die jedoch beim Abstehen im Hydropulper entweder als Schwimmstoff abschöpfbar sind oder zu Boden sinken. Ge-wünschtenfalls kann vor dem Hydropulper diesbezüglich auch noch einer der bekannten, für diese Zwecke geeigneten Sortiervorgänge eingeschaltet werden.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten denkbar; so könnte etwa eine kombinierte aerobe und anaerobe Fermentation bzw. das als Nebi-ker-Verfahren bekannte Verfahren angewandt werden, um die Fasern gewissermassen zu «entschlei-men».

Eine weitere Variante könnte darin bestehen, dass anstelle von Behältern 12 mit Filterflächen eine Filterpresse verwendet wird, wie dies in der Schlammtrocknung an sich bekannt ist.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Wiederaufbereiten von Fasern ausserhalb der Textilindustrie aus solche Fasern enthaltenden Wertstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Wertstoffe in einer Flüssigkeit aufgeschlämmt und die faserfremden Stoffe ausgeschieden werden, so dass eine mindestens weitgehend ausschliesslich Fasern enthaltende Faserschlammasse entsteht, aus der die Fasern anschliessend ausgeschieden werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserschlammasse in den Innenraum eines Behälters (6) gefördert wird, und dass sie in dem Behälter (6) einer Fermentation mit Teilabbau der in der Faserschlammasse enthaltenen Substanzen unterzogen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte vorgesehen ist:

   a) die zum Aufschlämmen benützte Flüssigkeit ist von chemischen Zusätzen, wie Flockungsmitteln, freies, z.B. rezykliertes, Wasser;

   b) das Aufschlämmen erfolgt unter ständigem Umwälzen, vorzugsweise in einem Hydropulper (3);

   c) das Ausscheiden (5, 7, 9) der Fremdstoffe erfolgt während oder nach dem Aufschlämmen (3), zweckmässig jedoch vor der Förderung in einen weiteren Behälter (12);

   d) die Faserschlammasse wird auf einen Trok-kensubstanzgehalt von 1 bis 20%, vorzugsweise 3 bis 12%, gebracht;

   e) die Fermentation erfolgt für die Dauer von mindestens zwei Stunden;

   f) die Fermentation erfolgt unter aeroben Bedingungen, vorzugsweise unter Zufuhr von Luft;

   g) die Fermentation erfolgt bei einer Temperatur

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   unter 70°C, vorzugsweise unter 60°C, insbesondere unter 50°C, z.B. bei einer Temperatur von 35°C bis 40°C;

   h) vor dem Aufschlämmen erfolgt eine Anreicherung der Wertstoffe mit Fasern, wie Altpapier oder Karton, insbesondere durch Vorsortierung;

   i) die Faserschlammasse wird nach dem Trocknen auf Endfeuchte, von z.B. unter 15%, bevorzugt unter 5%, z.B. 2%, einem Sortiervorgang nach der Stapellänge der Fasern unterzogen, vorzugsweise unter Vibration, z.B. auf einem Vibrationssieb;

   k) den Fasern wird, vorzugsweise vor einer Schlagbearbeitung, ein Verfestigungsmittel, insbesondere ein Bindemittel, wie Perlit und/oder Stärke, zugegeben;

   I) den Fasern werden Färb- und/oder Geruchsstoffe beigemischt;

   m) den Fasern werden Insektizide und/oder Fungizide beigemischt.

   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mindestens teilweise Entwässerung der Faserschlammasse, zweckmässig unter Anwendung von Filterflächen und/oder unter Unterdruck, vorgenommen wird, und dass aus der erhaltenen Fasermasse einzelne Faser-Klümpchen bzw. -bausche herausgetrennt und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

   5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mindestens teilweise Entwässerung der Faserschlammasse, zweckmässig unter Anwendung von Filterflächen (12) und/oder unter Unterdruck (8), vorgenommen wird, und dass die erhaltene Fasermasse, insbesondere die daraus herausgetrennten Faser-Klümpchen bzw. -bausche einer Schlagbearbeitung in mindestens einer Stufe unterzogen werden, wobei vorzugsweise die Schlagbearbeitung in zumindest zwei Stufen erfolgt und insbesondere der zweiten Stufe ein weiterer Trocknungsvorgang, zweckmässig auf Endfeuchte, von z.B. unter 15%, bevorzugt unter 5%, z.B. 2%, vorgeschaltet wird, gegebenenfalls mittels, beispielsweise im Wasserdampf gesättigter, Heissluft, bevorzugt von mehr als 70°, gewünschtenfalls von mehr als 90°.

   6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerung zunächst nur teilweise erfolgt, und dass nach dem Heraustrennen einzelner Faser-Klümpchen bzw. -bäu-sche und/oder nach der Schlagbearbeitung erst eine weitere Trocknung, insbesondere auf Endfeuchte, gegebenenfalls mittels, beispielsweise im Wasserdampf gesättigter Heissluft, bevorzugt von mehr als 70°, gewünschtenfalls von mehr als 90° erfolgt.

   7. Anlage zum Wiederaufbereiten von Fasern aus solche Fasern enthaltenden Wertstoffen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Aufschlämmbehälter (3) zum Aufschlämmen der Wertstoffe in einer Flüssigkeit, durch eine Abscheideeinrichtung (5) zum Abscheiden faserfremder Stoffe, so dass eine mindestens weitgehend ausschliesslich Fasern enthaltende Faserschlammmasse entsteht, sowie durch mindestens eine Trocknungseinrichtung (10-12, 24, 26, 27).

   8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aufschlämmbehälter, bevorzugt einem Hydropulper (3), ein Fermentationsbehälter (8), z.B. ein Faulschlammbehälter, vorzugsweise aber mit Belüftungseinrichtungen (8), und/oder eine, insbesondere von mit Nocken besetzten Walzen (19', 20'), gegebenenfalls mit zugeordneten Abstreifern, gebildete, Greifeinrichtung zum Heraustrennen einzelner Faserklümpchen oder -bäusche nachgeschaltet ist, wobei zweckmässig der Fermentationsbehälter (6) der Greifeinrichtung (19', 20') vorgeschaltet ist.

   9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass, vorzugsweise unter Vorschaltung mindestens einer Trocknungseinrichtung (10-12) für die Faserschlammasse, zumindest eine Schlageinrichtung (24, 31), insbesondere mit einem mit Schlagleisten besetzten Rotor (24a), gegebenenfalls aber auch eine Hammermühle, dem Aufschlämmbehälter (3) nachgeschaltet ist, wobei bevorzugt mindestens zwei hintereinandergeschaltete Schlageinrichtungen (24, 31), gegebenenfalls mit messerartigen Schlägern, vorgesehen sind, zwischen denen zweckmässig eine Trocknungseinrichtung (27) vorgesehen ist.

   10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgesehen ist:

   a) es ist eine Trocknungseinrichtung (10-12) mit Filterflächen, vorzugsweise Filterkörben (12) zur Aufnahme der Faserschlammasse, vorgesehen;

   b) es ist eine Trocknungseinrichtung (10-12) mit einer Unterdruck-Trocknungseinrichtung (8) vorgesehen;

   c) der Trocknungseinrichtung folgt ein Zwischenbunker;

   d) der Trocknungseinrichtung (26, 27) folgt eine Sortiereinrichtung (33) zum Sortieren der Fasern nach ihrer Stapellänge, vorzugsweise eine Vibrationssortiermaschine, insbesondere ein Vibrationssieb (33).

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