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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasserführung in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit mehreren Maschinenelementen und wenigstens einem Wasserkreislauf.
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In Papierfabriken werden üblicherweise alle anfallenden Wässer im Wasserkreislauf I und II gesammelt. Überschüssiges Wasser wird dabei in eine vorgelagerte Einheit der Maschine (Gegenstromprinzip) oder in die Abwasserreinigungsanlage geführt.
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Zur Einsparung von Frischwasser wird zunehmend gereinigtes Abwasser in die Maschine zurückgeführt, weshalb es meist eine Vorklärung, eine Anaerobstufe und eine Nachklärung durchläuft.
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Je nach Einsatzort des gereinigten Abwassers kann auch noch eine Feststoffabtrennung, eine CSB-Verminderung, eine Entfärbung usw. notwendig sein. Auf Grund der gelösten Inhaltsstoffe, wie Kalzium, können dabei einige Verfahren, wie das Membranverfahren, nicht oder nur mit hohem Kostenaufwand eingesetzt werden. Chemische Aufbereitungsverfahren sind ebenfalls kostenintensiv, weil die gelösten Stoffe zu einem hohen Chemikalienverbrauch führen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher bei möglichst geringem Frischwasserbedarf den Aufwand für die Abwasserreinigung zu vermindern.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Abwasser geringer Belastung zumindest eines Maschinenelementes separat aufgefangen und ohne Vermischung mit einem Abwasser aus dem Wasserkreislauf bei einem Maschinenelement wiederverwendet wird.
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Hierdurch kann eine Abgrenzung von Abwässern mit geringer Belastung vom Prozesshauptstrom, d. h. den Wasserkreisläufen, deren Abwasser in der Regel wesentlich höher belastet ist, einfach realisiert werden. Die ansonsten übliche Vermischung dieser Abwässer mit dem Prozesshauptstrom entfällt.
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Oft ähnelt sich die Belastung, mehrerer separat aufgefangener Abwässer, so dass diese vor ihrer Wiederverwendung gemischt werden können.
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Sind jedoch die Unterschiede zwischen diesen Abwässern zu groß oder die Anforderungen bei der Wiederverwendung zu hoch, so sollte das separat aufgefangene Abwasser ohne Vermischung mit einem höher belasteten Abwasser bei einem Maschinenelement verwendet werden.
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Je nach Belastung und den Anforderungen bei der Wiederverwendung kann es von Vorteil sein, wenn das separat aufgefangene Abwasser vor der Wiederverwendung aufbereitet wird.
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Da die Konzentration insbesondere von gelösten Störstoffen und färbenden Substanzen in diesen separaten Abwässern meist wesentlich geringer als bei den Wasserkreisläufen ist, gestaltet sich die Aufbereitung der separaten Abwässer wesentlich einfacher und weniger aufwendig. Vorteile ergeben sich dabei, wenn mehrere, separat aufgefangene Abwässer vor der Aufbereitung vermischt werden.
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Die Aufbereitung der separaten Abwässer sollte mit Vorteil mit einer Wasserreinigungsanlage mit Feststoffabtrennung, vorzugsweise mit Sandfilter, Flotation oder Membrantrennung erfolgen.
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Eine besonders einfache und kostensparende Lösung ergibt sich jedoch, wenn es die Belastung des separaten Abwassers und/oder die Anforderungen bei der Wiederverwendung erlauben, dass das separat aufgefangene Abwasser vor der Wiederverwendung nicht aufbereitet wird.
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Da die Menge des separat aufgefangenen Abwassers oft nicht genügt, sollte dem separat aufgefangenen Abwasser vor der Wiederverwendung gereinigtes Abwasser und/oder Frischwasser zugeführt werden. Diese Zugabe kann direkt oder indirekt über ein Maschinenelement, beispielsweise ein Spritzrohr erfolgen.
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Hinsichtlich der Leitungsführung ergeben sich Vereinfachungen, wenn das separat aufgefangene Abwasser eines Maschinenelementes beim gleichen Maschinenelement wiederverwendet wird.
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Sollte dies nicht möglich oder gewollt sein, so kann das separat aufgefangene Abwasser eines Maschinenelementes problemlos bei einem anderen Maschinenelement wiederverwendet werden.
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Im Unterschied zur ansonsten bei derartigen Maschinen üblichen Rückwärtsführung verschmutzter Abwässer(Gegenstromprinzip) ist es jedoch möglich, dass das Maschinenelement mit dem separat aufgefangenen Abwasser in Maschinenlaufrichtung vor und/oder nach dem Maschinenelement liegt, bei dem diesen Abwasser wiederverwendet wird.
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Vorteile hinsichtlich der Abgrenzung der niedrig belasteten Abwässer von den Wasserkreisläufen der Maschine ergeben sich, wenn das separat aufgefangene Abwasser bei zumindest einem Belastungsparameter, wie CSB oder der Konzentration an bestimmten organischen oder anorganischen Stoffen um 30%, vorzugsweise um 50% unter dem Wert dieses Belastungsparameters bei einem Wasserkreislauf, insbesondere dem Wasserkreislauf im Umfeld des Maschinenelementes liegt.
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Besonders geringe Belastungen in den Abwässern sind meist dann zu finden, wenn das Maschinenelement mit dem separat aufgefangenen Abwasser nach einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn angeordnet ist.
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Einfach gestaltet sich das separate Auffangen des jeweiligen Abwassers mit einer, dem betreffenden Maschinenelement zugeordneten und vorzugsweise nach oben offenen Wanne o. ä..
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Relativ unbelastetes Abwasser kann aber auch bei Saugvorrichtungen anfallen, wobei das Abwasser vom Luftstrom getrennt werden muss. Saugvorrichtungen werden in derartigen Maschinen meist eingesetzt, um Wasser aus der Faserstoffbahn oder einem Band abzusaugen oder die Faserstoffbahn an einem luftdurchlässigen Band zu halten.
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Die Saugeinrichtungen umfassen hier ebenso Vakuumpumpen, speziell Ringspalt-Vakuumpumpen, die oft mit Frischwasser arbeiten und deren Abwasser kaum belastet ist.
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Gering belastetes und daher separat auffangbares Abwasser in Form von Kondensat fällt insbesondere bei Trockenhauben an, die heiße Luft auf die Faserstoffbahn blasen.
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Der bevorzugte Einsatz des separaten Abwassers kann im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere bei der Zudosierung von Chemikalien erfolgen.
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Mit Vorteil ist die Wiederverwendung des separat aufgefangenen Abwassers jedoch bei Spritzrohren zu empfehlen, da dort die Anforderungen an das eingesetzte Wasser zur Vermeidung des Zusetzen der Düsen relativ hoch sind.
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Spritzrohre kommen im Bereich der Maschine bei der Befeuchtung der Faserstoffbahn, von Walzen oder zur Reinigung von endlos in der Maschine umlaufenden Bändern, wie Pressfilzen, Trockensieben usw. zum Einsatz.
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Dementsprechend werden die Maschinenelemente hier im Allgemeinen von der Pressenpartie zur Entwässerung, der Trockenpartie zur Trocknung oder der Glättvorrichtung der Faserstoffbahn gebildet.
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Im Ergebnis kann so der Einsatz von Frischwasser erheblich reduziert werden.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur ein Anlagenschema einer Maschine zur Herstellung einer Papierbahn mit mehreren Wasserkreisläufen I, II.
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Die für die Herstellung einer Faserstoffbahn erforderliche Faserstoffsuspension wird in der Stoffaufbereitung 8 aus Faserstoff und/oder Altpapier unter Zugabe von Wasser gebildet, wobei die Faserstoffsuspension in der Stoffaufbereitung 8 mehrere Behandlungsstufen, wie Bleiche, Mahlung usw. durchläuft.
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Nach der Stoffaufbereitung 8 gelangt die Faserstoffsuspension in den Konstantteil 9, in dem Additive 7 beigemischt und die Stoffdichte der Faserstoffsuspension so verändert, üblicherweise durch Verdünnen gesenkt wird, dass diese zum Stoffauflauf der nachfolgenden Papiermaschine 12 geführt werden kann.
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Vor dem Beimischen der Additive werden diese oft mit Wasser höherer Qualität verdünnt.
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Das Verdünnen der Faserstoffsuspension im Konstantteil 9 wird meistens mit dem Siebwasser I aus der Papiermaschine 12 realisiert.
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Die Papiermaschine 12 dient der Herstellung einer Faserstoffbahn konkret einer Papierbahn und beginnt mit einem Stoffauflauf, der die Faserstoffsuspension auf ein endlos umlaufendes Sieb oder zwischen zwei umlaufende Siebe eines Blattbildungsbereiches bringt.
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Im Blattbildungsbereich wird über die Siebe eine erhebliche Menge an Wasser abgetrennt, als Siebwasser I im Siebwasserbehälter gesammelt und einer Wiederverwendung zugeführt. Dabei kommt es zur Blattbildung, was die nachfolgende Entwässerung der Faserstoffbahn in einer Pressenpartie erlaubt.
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In der Pressenpartie wir die Faserstoffbahn gemeinsam mit zumindest einem wasseraufnehmenden, endlos umlaufenden Band durch wenigstens einen Pressspalt geführt. Das hierbei aus der Faserstoffbahn gepresste Siebwasser I wird ebenfalls in einen Siebwasserbehälter geführt und wiederverwendet.
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Nach der Pressenpartie durchläuft die Faserstoffbahn noch mehrere Behandlungsstufen, wie eine Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn, gegebenenfalls noch eine Beschichtungseinrichtung und in der Regel noch eine Glättvorrichtung zur Glättung der Faserstoffbahn, bevor diese dann aufgewickelt werden kann.
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In der Stoffaufbereitung 8 erfolgt meist auch eine Eindickung der Faserstoffsuspension mittels wenigstens einer Entwässerungsvorrichtung, was die weitere Behandlung der Faserstoffsuspension effizienter macht.
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Als Entwässerungsvorrichtung kommen dabei überwiegend Scheibenfilter oder Stoffpressen zum Einsatz.
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Das bei der Eindickung der Faserstoffsuspension anfallende Abwasser wird durch eine Entstoffungsvorrichtung in Form eines Filters geleitet, in der, der im Wesentlichen von Fasern und Füllstoffen gebildete Stoff aus dem Abwasser herausgefiltert und zur Wiederverwendung in die Stoffaufbereitung 8 zurückgeführt wird. Diese Rückführung erfolgt mit Vorteil in einen vor der Entwässerungsvorrichtung liegenden Bereich der Stoffaufbereitung 8.
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Das Siebwasser II wird hier im Wesentlichen vom Überlauf aus dem Siebwasser I gebildet.
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Das Siebwasser II enthält wesentlich weniger Faser- und Füllstoffe als das Siebwasser I und wird meist in der Stoffaufbereitung 8 oder am Beginn des Konstantteils 9 der Faserstoffsuspension beimischt.
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Des Weiteren wird Abwasser aus der Stoffaufbereitung 8 und dem Wasserkreislauf II zur Wasseraufbereitungsanlage 10 der Maschine geführt. Von dort kann das gereinigte Abwasser dann wieder zur Stoffaufbereitung 8 oder nach einer Filtration 11 zur Papiermaschine 12 geleitet werden.
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Wegen der hohen Anforderungen an die Wasserqualität erhalten die Spritzrohre 3, 6 der Papiermaschine sowie die Mischeinrichtung für die Zuführung der Additive 7 entweder gereinigtes Abwasser aus der Filtration 11 oder nur gering belastetes, separat aufgefangenes Abwasser 1 eventuell mit etwas Frischwasser ergänzt.
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Das gering belastete Abwasser 1 stammt von den Spritzrohren 3, 6 des Maschinenelementes (Pressen- oder Trockenpartie) selbst und wird von einer Wasserauffangvorrichtung 2 in Form einer offenen Wanne, Rinne oder einer Saugvorrichtung separat aufgefangen.
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Von der Wasserauffangvorrichtung 2 gelangt das separat aufgefangene Wasser 1 in eine Wasserreinigungsanlage 4 mit Feststoffabtrennung, vorzugsweise mit Membrantrennung. Anschießend wird das so gereinigte Abwasser 1 bei Bedarf mit Frischwasser aus der Frischwasseraufbereitung 5 ergänzt und wieder den Spritzrohren 3 und/oder der Mischvorrichtung für die Additive 7 zugeführt.
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Da das separat aufgefangene Abwasser 1 nur schwach belastet ist, kann die Wasserreinigungsanlage 4 sehr kostengünstig ausgeführt werden oder sogar entfallen. Im Ergebnis ist dies wesentlich günstiger als eine Reinigung über die Abwasseraufbereitung 10 und die Filtration 11.
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Entlang der Papiermaschine 12 können so auch mehrere gering belastete Abwässer 1 separat aufgefangen und einer Wiederverwendung zugeführt werden.
