DE10132220A1

DE10132220A1 - Impurities recovered from recycled waste paper fractionated in a differential sequence of wet sieves

Info

Publication number: DE10132220A1
Application number: DE2001132220
Authority: DE
Inventors: Reimund Rienecker; Peter Schweiss
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2002-08-29

Abstract

In a paper recycling process, impurities (11, 12, 13) of all types are separated as a suspension (S) which is especially passed through a differential sequence of wet sieves (2, 3, 4). The rejected material (9, 10) are then further fractionated (5, 6, 7), further concentrating the respective impurities (11, 12, 13). The at least three wet sieve processes (2, 3, 4) operate at a material density of between 1 and 6 per cent. During the fractionating processes (5, 6, 7) the concentrated impurities (11, 12, 13) are removed and disposed or recycled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Bekanntlich werden in einem großen Umfang Papierrohstoffe zur Papierherstellung verwendet, welche einen mehr oder weniger großen Anteil an Störstoffen enthalten. Derartige Störstoffe sind überwiegend Kunststoffteile und -folien, Drähte, Glasscherben, Sand etc. Selbstverständlich sollen die Störstoffe möglichst vollständig entfernt werden. Zum einen, um die zur Bearbeitung benutzten Maschinen vor Verschleiß zu schützen und zum anderen wegen der Qualitätsanforderungen an das spätere Papier. Diese Bemühungen haben dazu geführt, dass heute eine Vielzahl von Verfahren bekannt sind, mit denen es durchaus möglich ist, einen großen Teil der enthaltenen Störstoffe zu entfernen. Dabei richtet sich der erforderliche Aufwand danach, mit welcher Reinheit die Suspension zur Papiererzeugung vorliegen soll und wie groß und welcher Art die Verschmutzungen des Rohstoffs sind. Die auf diese Weise herausgeholten Störstoffe werden zumeist gesammelt und als Störstoffgemisch entsorgt, was nicht unerhebliche Kosten verursacht.It is known that paper raw materials for paper production are used on a large scale used, which contain a more or less large proportion of contaminants. Such contaminants are mainly plastic parts and foils, wires, Broken glass, sand etc. Of course, the contaminants should be as complete as possible be removed. On the one hand, to the machines used for processing To protect wear and on the other hand because of the quality requirements for the later paper. These efforts have resulted in a multitude of Methods are known with which it is entirely possible to use a large part of the remove contaminants contained. The effort required is based on this according to the purity of the suspension for paper production and how big and what kind of pollution the raw material is. That way Extracted contaminants are mostly collected and disposed of as a mixture of contaminants, which causes not inconsiderable costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der angegebenen Art zu schaffen, mit dem die in der Suspension enthaltenen Störstoffe so abgeschieden werden, dass sie entsprechend ihrer speziellen Eigenschaften separat anfallen. Das Verfahren soll ökonomisch arbeiten und dabei die Möglichkeit zur Entsorgung der Störstoffe und ihrer Wiederverwendung verbessern.The invention is therefore based on the object of a method of the type specified create, with which the impurities contained in the suspension are separated so that they arise separately according to their special properties. The procedure should work economically and the possibility to dispose of the contaminants and improve their reuse.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale vollständig gelöst.This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 completely solved.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist davon auszugehen, dass unterschiedlich wirkende Nasssiebungen Störstoffe entfernen, die auch ihrerseits unterschiedlich sind. Wenn nun die Suspension nacheinander, z. B. zwei solche unterschiedlich wirkenden Nasssiebungen durchläuft, wäre die Stromaufwärtige mit einem gröberen Sieb durchzuführen als die Stromabwärtige. Als Folge davon fällt an der stromaufwärtigen Nasssiebung ein relativ grober Rejekt an. Der Rejekt der stromabwärtigen Nasssiebung ist entsprechend feiner, weil er die Lochung der stromaufwärtigen Siebung schon passiert hat. Die Behandlung der so gewonnenen Rejekte richtet sich dann nach der Zusammensetzung. Hierauf wird in einigen Beispielen noch eingegangen.When carrying out the method according to the invention, it can be assumed that differently acting wet sieves remove impurities, which in turn are different. If now the suspension in succession, e.g. B. two such undergoes differently acting wet sieving, the upstream would be with a coarser sieve than the downstream one. As a result, the upstream wet sieving a relatively coarse reject. The reject of downstream wet sieving is correspondingly finer because it perforates the upstream screening has already happened. Treatment of the so obtained Rejects then depends on the composition. This is shown in some examples still received.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigenThe invention and its advantages are explained with reference to drawings. there demonstrate

Fig. 1 ein Verfahrensschema; Fig. 1 is a process diagram;

Fig. 2 ein Anlagenschema; Fig. 2 is a system schematic;

Fig. 3+4 je eine spezielle Sortiervorrichtung, die beim Verfahren mit Vorteil verwendet werden kann.Each a special sorting apparatus which can be used in the method with advantage Fig. 3 + 4.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren wird die papierfaserhaltige Suspension S durch eine Auflösung 1 in an sich bekannter Weise erzeugt. In einer oft erforderlichen Vorsortierung durch Nasssiebung 2 werden gröbste Verunreinigungen 15 aus dieser Suspension entfernt. Es folgen dann zwei direkt hintereinander liegende Nasssiebungen 3 und 4, die also so geschaltet sind, dass der Durchlauf der ersten Nasssiebung 3 in die zweite Nasssiebung 4 gelangt. Dabei fällt der gröbere Rejekt 9 in der ersten Nasssiebung 3 und der feinere Rejekt 10 in der zweiten Nasssiebung 4 an. Der Durchlauf 8 dieser beiden Nasssiebungen ist in der Regel ein relativ sauberer Gutstoff. Beide Rejekte werden erfindungsgemäß weiter fraktioniert, wozu hier insgesamt drei Fraktionierschritte vorgeschlagen sind, was aber nicht immer so sein muss. Der Rejekt 9 wird in die Fraktionierung 5 geführt, wobei der Durchlauf 20 und der Störstoff 13 anfallen. Der feinere Rejekt 10 durchläuft zunächst die Fraktionierung 6 mit Durchlauf 21 und den ausgeschiedenen Störstoffen 11. Um die im Durchlauf 21 eventuell noch vorhandenen Stippen aufzulösen, gelangt dieser erst nach Entstippung 16 in eine weitere Fraktionierung 7. Hier wird der Rejekt mit Störstoffen 12 gebildet und ein relativ sauberer Durchlauf 22 fällt an.In the method shown in FIG. 1, the paper fiber-containing suspension S is produced by a resolution 1 in a manner known per se. In an often required pre-sorting by wet screening 2 coarsest impurities 15 are removed from this suspension. This is followed by two wet sieves 3 and 4 lying directly one behind the other, which are therefore switched so that the passage of the first wet sieving 3 reaches the second wet sieving 4 . The coarser reject 9 is obtained in the first wet screening 3 and the finer reject 10 in the second wet screening 4 . Pass 8 of these two wet sieves is generally a relatively clean accept. Both rejects are further fractionated according to the invention, for which a total of three fractionation steps are proposed, but this need not always be the case. The reject 9 is fed into the fractionation 5 , the run 20 and the contaminant 13 being produced. The finer reject 10 first passes through the fractionation 6 with pass 21 and the separated contaminants 11 . In order to dissolve any specks that may still be present in pass 21 , it only passes into a further fractionation 7 after defoliation 16 . Here the reject with impurities 12 is formed and a relatively clean pass 22 is obtained.

Während die Fig. 1 den Ablauf des Verfahrens eher grundsätzlich beschreibt, können an Hand der Fig. 2, einem einfachen Verfahrensschema, mehr die konkreten Ausgestaltungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden. Um die Auflösung 1 durchzuführen, wird hier eine Auflösetrommel 23 verwendet, wie sie z. B. aus der DE 197 26 143 A1 bekannt ist. Eine solche oder ähnliche Auflösetrommeln ersetzen heute in vielen Fällen die an sich bekannten und hier ebenso geeigneten Stofflöser. Der hinreichend aufgelöste Stoff gelangt in eine Sortiertrommel 24, die der groben Nasssiebung 2 (Fig. 1) dient und die gröbsten Verunreinigungen 15 entfernt. Aus dem Durchlauf 17 dieser Sortiertrommel 24 wird - eventuell nach weiterer Verdünnung - die so erzeugte papierfaserhaltige Suspension S in einen Drucksortierer 25 eingeleitet, in dem die zwei Nasssiebungen 3 und 4 durchgeführt werden. Wie bereits an Hand der Fig. 1 beschrieben, fallen dabei der gröbere Rejekt 9 und der feinere Rejekt 10 an, während der Durchlauf 8 aus beiden Nasssiebungen als Gutstoff abgeführt wird. Aus dem Rejekt 9 können zunächst in einem Stoffreiniger 26, also einem Hydrozyklon, Schwerteile entfernt werden, die als Störstoffe 13 anfallen. Auch wenn hier lediglich ein Stoffreiniger gezeichnet ist, wird je nach Größe der Anlage auch eine Vielzahl solcher Reiniger vorzusehen sein. Deren Durchlauf 20 wird in einen Drucksortierer 27 geführt, dessen Charakteristik auf Störstoffe dieser Größenordnung abgestimmt ist. Dieser Drucksortierer kann z. B. auch eine Kombination aus mehreren Sieben enthalten und einen deponiefähigen Störstoff 14 als Überlauf abscheiden. Ein solcher Störstoff 14 besteht dann im Wesentlichen aus Plastikfolien und -stücken, also inbesondere solchen Störstoffen, die in dem vorgeschalteten Stoffreiniger noch nicht abgeschieden werden konnten. Der Durchlauf 18 eines an dieser Stelle platzierten Sortierers ist in der Regel noch nicht sauber genug und wird daher dem Zulauf zum Drucksortierer 25 wieder zugeleitet. Alternativ wäre auch die Einleitung in den später noch beschriebenen Feinsortierer 30 möglich (gestrichelte Linie). Der Rejekt 10 dieses Drucksortierers 25 wird auch zuerst durch hohe Zentrifugalkräfte von Schwerteilen gereinigt. Zu diesem Zweck sind mehrere Cleaner 28 vorgesehen, deren Rejekte mit Störstoffen 11 den feinen Schwerschmutz bilden. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass für alle hier genannten Fraktioniervorgänge je nach Anforderung auch mehrere Stufen vorgesehen sein können, was in der entsprechenden Anlagentechnik an sich bekannt ist. Wie bereits erwähnt, kann es von Vorteil sein, den Durchlauf 21 dieser Fraktionierstufe in einem Entstipper 29 so zu bearbeiten, dass zwar die Stippen aufgelöst, nicht aber der noch vorhandene Störstoff unzulässig zerkleinert wird. Solche Entstipper arbeiten in der Regel so, dass die Zerkleinerungswerkzeuge mit einem definierten Abstand aneinander vorbei bewegt werden. Die so bearbeitete Suspension 19 wird nun in einem Feinsortierer 30 vom Feinschmutz befreit, der als Störstoff 12 ausgeschieden werden kann. Der Durchlauf 42 dieses Feinsortierers 30 ist schon relativ sauber und kann dieselben Anforderungen wie der Durchlauf 8 erfüllen, und daher mit diesem zusammengeführt werden.While Fig. 1 shows the sequence of the method describes more generally, can with reference to FIG. 2, a simple process scheme, the more specific features of the process according to the invention will be explained. In order to carry out the resolution 1 , a dissolving drum 23 is used here, as is used, for. B. is known from DE 197 26 143 A1. In many cases, such or similar dissolving drums replace the material dissolvers which are known per se and are equally suitable here. The sufficiently dissolved substance passes into a sorting drum 24 , which serves for coarse wet screening 2 ( FIG. 1) and removes the coarsest impurities 15 . From the pass 17 of this sorting drum 24 , the paper fiber-containing suspension S thus produced is introduced into a pressure sorter 25 , where the two wet sieves 3 and 4 are carried out, possibly after further dilution. As already described with reference to FIG. 1, the coarser reject 9 and the finer reject 10 are obtained , while the run 8 is discharged from both wet sieves as accepted material. Heavy parts that accumulate as contaminants 13 can first be removed from the reject 9 in a fabric cleaner 26 , that is to say a hydrocyclone. Even if only one fabric cleaner is shown here, depending on the size of the system, a large number of such cleaners will also have to be provided. Its pass 20 is fed into a pressure sorter 27 , the characteristics of which are matched to impurities of this magnitude. This pressure sorter can e.g. B. also contain a combination of several sieves and deposit a landfill-capable contaminant 14 as an overflow. Such a contaminant 14 then consists essentially of plastic films and pieces, in particular those contaminants that could not yet be separated in the upstream fabric cleaner. The passage 18 of a sorter placed at this point is usually not yet clean enough and is therefore fed back to the inlet to the pressure sorter 25 . Alternatively, the introduction into the fine sorter 30, which will be described later, would also be possible (dashed line). The reject 10 of this pressure sorter 25 is also first cleaned of heavy parts by high centrifugal forces. For this purpose, several cleaners 28 are provided, the rejects of which form the fine heavy dirt with contaminants 11 . In this context, it should be noted that for all of the fractionation processes mentioned here, depending on the requirement, several stages can also be provided, which is known per se in the corresponding plant technology. As already mentioned, it can be advantageous to process the pass 21 of this fractionation stage in a deflicker 29 in such a way that the specks are dissolved, but the contaminant still present is not comminuted in an unacceptable manner. Such strippers usually work in such a way that the shredding tools are moved past each other at a defined distance. The suspension 19 processed in this way is now freed from fine dirt in a fine sorter 30 , which can be separated out as a contaminant 12 . The pass 42 of this fine sorter 30 is already relatively clean and can meet the same requirements as pass 8 and can therefore be combined with it.

Bei der in Fig. 2 beschriebenen Anlage fallen also insgesamt fünf verschiedene Störstoffe an. Dabei besteht der Störstoff 15 der Sortiertrommel 24 zum überwiegenden Teil aus größeren Plastikfolien, groben Schwerteilen und Ballendrähten. Im Falle, dass sich hierin noch verwertbare Fasern, z. B. in Form von Nassfestpapieren befinden, gibt es an sich bekannte Verfahren, um auch diese zurück zu gewinnen. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die Sortiertrommel 24 nur als Beispiel für einen Grobsortierer anzusehen ist. Es gibt auch andere Vorrichtungen, wie z. B. Sekundärpulper oder Pulper-Ableermaschinen. Wichtig zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sind insbesondere die Fraktionen, die hier als Störstoffe 11, 12, 13 und 14 gewonnen werden. Wenn als Rohstoff gemischtes Altpapier mit üblicher Schmutzfracht verwendet wird, werden z. B. die Störstoffe 13 Metallteile sein und die Störstoffe 11, die aus dem feineren Rejekt 10 stammen, insbesondere aus Sand bestehen. Der Drucksortierer 27 wird mit dem Störstoff 14 im Wesentlichen die flächigen Papierstippen oder Kunststoffe ausscheiden. Die Störstoffe 12, die aus dem Feinsortierer 30 stammen, sind dann sehr feine Kunststoffe und Leichtstoffe. In the system described in FIG. 2, a total of five different contaminants are produced. The interfering substance 15 of the sorting drum 24 mainly consists of larger plastic films, coarse heavy parts and bale wires. In the event that usable fibers, e.g. B. are in the form of wet strength papers, there are known methods to win them back. In this context, it should be noted that the sorting drum 24 is only to be regarded as an example of a coarse sorter. There are also other devices, such as. B. secondary pulper or pulper emptying machines. The fractions which are obtained here as impurities 11 , 12 , 13 and 14 are particularly important for achieving the object according to the invention. If mixed waste paper with the usual dirt load is used as a raw material, e.g. B. the contaminants 13 be metal parts and the contaminants 11 , which originate from the finer reject 10 , in particular consist of sand. The pressure sorter 27 with the impurity 14 essentially separates the flat paper specks or plastics. The contaminants 12 , which originate from the fine sorter 30 , are then very fine plastics and light materials.

Es ist besonders ökonomisch, wenn die beiden Nasssiebungen 3, 4 in ein und derselben Maschine durchgeführt werden. Dazu sind Drucksortierer mit zwei Siebelementen besonders geeignet, die so aufgebaut sind, dass die einlaufende Strömung beide Siebelemente nacheinander passiert und dass zwei verschiedene Rejekte ausgeleitet werden. Beispiele für solche Maschinen zeigen die Fig. 3 und 4. Derartige Drucksortierer enthalten ein Gehäuse 33 mit einem Einlauf 36 für die zu sortierende Suspension 5 sowie einem Auslauf 39 für den Durchlauf 8. Die Suspension S durchläuft nacheinander die beiden Siebe 34 und 35. Bei beiden dargestellten Maschinen ist das stromabwärtige Sieb 35, also das feinere Sieb, als Siebkorb ausgebildet. Das stromaufwärtige Sieb 34, also das gröbere Sieb, ist gemäß Fig. 3 rotierbar. Um das Sieb 34 in Rotation zu versetzen, dient ein Rotor 41, der gleichzeitig in an sich bekannter Weise die Siebräumer 40 antreibt. Das stromaufwärtige Sieb 34 hat eine kegelstumpfförmige Form, was zur Verarbeitung einer Suspension, die mit gröberen Störstoffen belastet ist, von enormem Vorteil ist. Gerade für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren sind solche gröberen Störstoffe zu erwarten. In anderen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, die beiden Siebe, also sowohl das stromaufwärtige, als auch das stromabwärtige Sieb 34' (Fig. 4), als still stehenden Siebkorb auszubilden. Solche Siebkörbe sind einfach herzustellen und in großer Anzahl auf dem Markt vorhanden.It is particularly economical if the two wet sieves 3 , 4 are carried out in one and the same machine. Pressure sorters with two sieve elements are particularly suitable for this purpose. They are designed so that the incoming flow passes both sieve elements one after the other and that two different rejects are discharged. 3 and 4 show examples of such machines . Such pressure sorters contain a housing 33 with an inlet 36 for the suspension 5 to be sorted and an outlet 39 for the passage 8 . The suspension S passes through the two screens 34 and 35 one after the other. In both of the machines shown, the downstream sieve 35 , that is to say the finer sieve, is designed as a sieve basket. The upstream sieve 34 , that is to say the coarser sieve, can be rotated according to FIG. 3. In order to set the screen 34 in rotation, a rotor 41 is used which simultaneously drives the screen clearers 40 in a manner known per se. The upstream sieve 34 has a frustoconical shape, which is of enormous advantage for processing a suspension which is loaded with coarser contaminants. Such coarser contaminants are to be expected precisely for use in the method according to the invention. In other cases, it can also be expedient to design the two screens, that is to say both the upstream and the downstream screen 34 '( FIG. 4), as a stationary screen basket. Such baskets are easy to manufacture and are available in large numbers on the market.

Beide in Fig. 3 und 4 gezeigten Sortierer haben jeweils einen Spuckstoffauslauf 37 für den groben Rejekt 9 und einen Spuckstoffauslauf 38 für den feinen Rejekt 10. Außerdem gibt es einen zentralen Stutzen 31 im Vorraum zum stromaufwärtigen Sieb 34 bzw. 34', aus dem leichte Störstoffe 32 abgezogen werden können. Auch das bringt die Möglichkeit zur gezielten Entsorgung oder Wiederverwertung von Störstoffen.Both in Fig. 3 and 4, the sorter in each case have a reject outlet 37 for coarse reject 9 and a reject outlet 38 for the fine reject 10th There is also a central nozzle 31 in the anteroom to the upstream sieve 34 or 34 ', from which light contaminants 32 can be drawn off. This also offers the possibility of targeted disposal or recycling of contaminants.

Der in Fig. 3 gezeigte Drucksortierer wird in der deutschen Patentanmeldung 100 60 822.1 näher beschrieben und der der Fig. 4 in P 101 15 298.1.The pressure sorter shown in FIG. 3 is described in more detail in German patent application 100 60 822.1 and that of FIG. 4 in P 101 15 298.1.

Claims

1. A method for the specific separation of different contaminants from a paper fiber-containing suspension (S) obtained in particular from waste paper, in which contaminants are successively removed from the suspension (S) by several wet sieving processes ( 2 , 3 , 4 ), characterized in that the rejects ( 9 , 10 ) of at least two differently acting wet sieves ( 3 , 4 ) separately and further enriched ( 5 , 6 , 7 ) while enriching the impurities ( 11 , 12 , 13 , 14 ) they contain.

2. The method according to claim 1, characterized in that the wet sieving ( 2 , 3 , 4 ) are carried out at a consistency between 1% and 6%.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least three wet sieving ( 2 , 3 , 4 ) are carried out.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the impurities ( 11 , 12 , 13 , 14 ) enriched in the fractionation ( 5 , 6 , 7 ) are disposed of separately.

5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that an upstream wet screening ( 3 ) with a sieve ( 34 , 34 ') is carried out, the sieve openings have a diameter between 2 and 5 mm and the immediately following downstream Wet screening ( 4 ) with a screen ( 35 ), the screen openings of which have a diameter of between 0.5 and 2 mm, and that the rejects ( 9 , 10 ) of these two wet screens ( 3 , 4 ) are separated and further enriched with the impurities contained in each be fractionated.

6. The method according to claim 5, characterized in that the reject ( 9 ) of the upstream wet sieving ( 3 ) is fed to a hydrocyclone fractionation.

7. The method according to claim 6, characterized in that impurities ( 13 ) are deposited as an overflow, which largely consist of metal parts.

8. The method according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the reject ( 9 ) of the upstream wet screening ( 3 ) is fed to a further wet screening.

9. The method according to claim 8, characterized in that impurities ( 14 ) are separated as an overflow, which largely consist of pieces of plastic film.

10. The method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the reject ( 10 ) of the downstream wet screening ( 4 ) is fed to a hydrocyclone fractionation.

11. The method according to claim 10, characterized in that impurities ( 11 ) are separated as an overflow, which largely consist of sand.

12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the passage ( 21 ) of the hydrocyclone fractionation is subjected to de-stripping ( 16 ).

13. The method according to any one of claims 5 to 12, characterized in that the reject ( 10 ) of the downstream wet screening ( 4 ) is fed to a further wet screening.

14. The method according to claim 13, characterized in that impurities ( 12 ) are separated as an overflow, which largely consist of fine plastic and pieces of film.

15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least two wet screens ( 3 , 4 ), the rejects ( 9 , 10 ) of which are fractionated separately, are carried out in the same screening device.

16. The method according to claim 15, characterized in that a pressure sorter with at least two sieves ( 34 , 34 ', 35 ) with successive flow is used as the sieve device with a plurality of rejects outlets ( 37 , 38 ), each with the inlet spaces to the individual sieves ( 34 , 34 ', 35 ) are hydraulically connected.