DE1517227C3 - Verfahren zum Aufbereiten des beim Oruckfarbenentfernen aus Altpapierstoff od.dgl. mittels Flotation gebildeten, die Farbteilchen enthaltenden Schaumes - Google Patents

Description

Altpapier oder ähnliche aus natürlichen und/oder künstlichen Fasern bestehende Faserverbände bilden einen wertvollen Rohstoff für die Erzeugung frischen Papiers od. dgl. Zu diesem Zweck werden die Fasern regeneriert, d. h., die Faserverbände werden durch Aufschlagen in Wasser in Einzelfasern zerlegt und die in den Faserverbänden enthaltenen, bei der Wiederverwendung der Faserstoffe unerwünschten Beimengungen, wie z. B. Druckerschwärze oder andere Druckfarben, aber auch Bindemittel od. dgl., in der gebildeten Aufschwemmung von den Fasern abgelöst und sodann aus der Aufschwemmung entfernt.

Das Entfernen dieser Beimengungen geschieht bevorzugt durch das bekannte Flotationsverfahren. Mit diesem im folgenden »Altpapierflotation« genannten Verfahren werden die Beimengungen zwar in zufriedenstellender Weise entfernt, so daß das Fasermaterial den üblichen Anforderungen für die Weiterverarbeitung genügt; es können sogar auch hochwertige Papiersorten aus diesem Fasermaterial hergestellt werden. Aber die weitere Behandlung des beim Flotieren gebildeten, von der Faseraufschlemmung abgetrennten, die Beimengungen enthaltenden Schaumes bereitete bisher beträchtliche, ja mitunter unüberwindliche Schwierigkeiten. Denn die aus dem Schaum — gegebenenfalls nach Ablöschen desselben durch Besprühen mit Wasser — entstandene Trübe kann einerseits auf Grund der abwassergesetzlichen Bestimmungen, andererseits wegen des sonst eintretenden Wasserverlustes nicht kurzerhand weggeschüttet werden.

Aus der USA.-Patentschrift 19 82 129 ist es bekannt, die Beimengungen mittels Filtration aus der Trübe zu entfernen. Ein solches Verfahren konnte sich aber aus naheliegenden Gründen in der Praxis nicht durchsetzen. Bekanntlich weisen nämlich die Beimengungen, insbesondere die Druckfarbeteilchen, außerordentlich geringe Korngröße auf; diese liegt im Mittel bei 0,2 μ oder sogar darunter, sie variiert aber stark um diesen Mittelwert, d. h., ein beträchtlicher Anteil der Farbpartikeln besitzt wesentlich kleinere Abmessungen, ein anderer Anteil größere. Gemische von Teilchen solch unterschiedlicher Abmessungen lassen sich aber in einer für gewerblichen Dauerbetrieb brauchbaren Weise durch Filtrieren nicht aus einer Flüssigkeit abscheiden weil die Porenweite des Filtermaterials zu groß ist, urr Teilchen kleinerer Abmessungen zurückzuhalten. Letztere verbleiben also im Filtrat. Die vom Filter zurückgehaltenen Teilchen setzen sich auf desser Oberfläche oder in den Poren fest und machen das Filter nach kurzer Betriebszeit unbrauchbar. Aus diesem Grund ist das Ausfiltrieren der Farbteilchen aus dem Flotationswasser für die gewerbliche Aufbereitung vor. bedrucktem Altpapier unbrauchbar.

Infolge dieser bei der Altpapierflotation auftretenden Schwierigkeiten ist es bisher nicht möglich gewesen, die in bedrucktem Altpapier enthaltenen Fasern auf wirtschaftliche Weise gewerbsmäßig zu regenerieren, um diese zur Herstellung hochwertiger Papiersorten geeignet zu machen.

Diese Schwierigkeiten werden aber überraschenderweise bei einem Verfahren zum Aufbereiten des bei der Altpapierflotation unter Zugabe seifenartiger Flotationshilfsmittel gebildeten, die Abfallstoffe, insbesondere die Farbteilchen enthaltenden und im wesentlichen faserfreien Schaums, der, gegebenenfalls durch Ablöschen, in eine pumpfähige Trübe übergeführt wird, gemäß der Erfindung dadurch gemeistert, daß die Trübe durch Zentrifugieren in Abfallstoffe mit 30 bis 40 % Trockengehalt und beim Flotieren wiederverwendbares Klärwasser getrennt wird.

Bei Anwendung dieses Verfahrens erzielt man den entscheidenden Vorteil, daß die Abfallstoffe unmittelbar auf einen hohen Trockengehalt eingedickt werden, so daß sie einen formbaren Zustand aufweisen. Dadurch sind sie stapelfähig und leicht transportierbar und können somit auf sehr wirtschaftliche Weise, z. B. auch durch Verbrennen, beseitigt werden. Außerdem kann das rückgewonnene Klärwasser wieder in den Kreislauf der Flotationsanlage zugegeben werden, so daß nur noch sehr geringe, nämlich praktisch nur die unvermeidlichen Verluste deckende Mengen Zusatzwasser benötigt werden, wofür Klärwasser aus dem Vorrat der Papierfabrik entnommen werden kann. Frischwasser wird somit nur in Ausnahmefällen benötigt. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der

Altpapierflotation ist somit der entscheidende Schritt, um die gewerbsmäßige Gewinnung hochwertigen Faserstoffs aus bedrucktem Altpapier zu ermöglichen.

Zwar ist es aus der deutschen Auslegeschrift 10 65 719 bereits bekannt, Faserstoffaufschwemmungen durch Zentrifugieren mittels einer Schneckenzentrifuge auf einen Trockengehalt von 30 bis 40% einzudicken. Dort handelt es sich aber um die Lösung eines ganz anderen Problems, nämlich darum, den eingedickten Faserstoff mit möglichst gleichbleibender Stoffdichte zu gewinnen, um auf diese Weise eine genaue Dosierung von Bleichmittel zu ermöglichen. Außerdem kann ein Farbteilchen enthaltender und im wesentlichen faserfreier Schaum schlechthin durchaus nicht ohne weiteres in eine pumpfähige Trübe übergeführt und diese danach durch Zentrifugieren in die Abfallstoffe von genügend hohem Trockengehalt und in Klärwasser getrennt werden, welches beim Flotieren wiederverwendbar ist. Vielmehr ist eine wirtschaftliche Aufbereitung eines solchen Schaums erst dann möglich, wenn das Entfernen der Farbteilchen aus dem Altpapierstoff mittels Flotation unter Zugabe ganz bestimmter Flotationshilfsmittel, nämlich seifenartiger, erfolgt.

Diese seifenartigen Flotationshilfsmittel dienen bekanntlich einerseits als »Schäumer« zur Unterstützung der Schaumbildung, andererseits (zusammen mit den im Wasser meist vorhandenen Metallionen der Härtebildner oder — bei ungenügender Wasserhärte — mit Metallionen zugesetzter Erdalkalisalze) zur Bildung unlöslicher Salze der Fettsäuren, nämlich sogenannter Kalkseifen, welche in Form feiner Flocken als »Sammler« und »Träger« für die auszuscheidenden Abfallstoffe wirken.

Es ist erkannt worden, daß gerade seifenartige Flotationshilfsmittel das Aufbereiten des Schaums mittels einer Zentrifuge entscheidend begünstigen, einmal, weil der von diesen Flotationshilfsmitteln gebildete Schaum leicht gelöscht und die Trübe der Zentrifuge somit schaumfrei zugeführt werden kann, zum anderen, weil die Kalkseifenflöckchen auch noch während des Zentrifugierens die Abfallstoffe, insbesondere die Farbteilchen, an sich binden, was entscheidend zum Erreichen des genannten hohen Trockengehalts der Abfallstoffe beiträgt.

Dagegen ist es bei Anwendung anderer Flotationshiifsmittel, z. B. Petroleum und dazu erforderlicher »Schäumer« nicht möglich, die Trübe auf wirtschaftliche Weise in einer Zentrifuge einzudicken, einmal, weil hierbei der Schaum nur unvollkommen gelöscht werden kann, und zum anderen, weil keine als »Sammler« wirkenden Stoffe vorhanden sind.

Zur Ausübung dieses Verfahrens schaltet man, nach einem weiteren Gedanken der Erfindung, den mit Einrichtungen zur Zugabe von Flotationshilfsmitteln versehenen Flotationszellen eine kontinuierlich arbeitende Schneckenzentrifuge oder eine intermittierend arbeitende Zentrifuge nach, letztere unter Zwischenschaltung von Ausgleichsbehältern zwischen den Flotationszellen und der Zentrifuge. Diese Ausgleichsbehälter erlauben, die aus dem von der Flotationszeile gleichmäßig gelieferten Schaum gewonnene Trübe absatzweise der Zentrifuge zuzuführen bzw. das von der Zentrifuge absatzweise gelieferte Klärwasser in gleichmäßiger Strömung dem Kreislauf der Flotationszellen wieder zuzuführen, in gleicher Weise wie beim kontinuierlichen Betrieb mit der Schneckenzentrifuge.

Mit Zentrifugen ausgestattete Anlagen zum Regenerieren der in bedrucktem Altpapier od. dgl. enthaltenen Fasern werden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der die einzelnen Bestandteile symbolisch in der bei Schaltplänen üblichen Weise dargestellt und in der gleiche Einrichtungen mit gleichen Bezugsziffern und gleiche im Arbeitsprozeß vorkommende Stoffe mit gleichen Bezugsbuchstaben gekennzeichnet sind.

F i g. 1 zeigt das Schema einer Anlage mit einer Schneckenzentrifuge;

F i g. 2 zeigt das entsprechende Schema einer anderen, mit einer intermittierend arbeitenden Zentrifuge und den erforderlichen Ausgleichsbehälter versehenen Anlage zum Flotieren von Altpapier.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Anlage zum Flotieren von bedrucktem Altpapier od. dgl. wird der aufgeschlagene und entstippte Stoff A in einer den Flotationszellen 9i, 9n ... 9v, 10 vorgeschalteten Mischzelle 8 durch Zugabe von Verdünnungswasser C auf die für die Flotation bestgeeignete Konzentration von 0,8 bis 1,0% und einen pH-Wert zwischen 6,5 und 7,1 gebracht, und mit wäßriger Schmierseifenlösung G als Flotationshilfsmittel gemischt. Eine weitere Menge Schmierseifenlösung G wird in den Flotationszellen 9i... 9v zugegeben, in denen die erforderliche Luft der Aufschwemmung in feinen Bläschen zugemischt wird. Bei Verwendung einer zweistufigen Flotationseinrichtung wird mitunter eine geringe Menge Schmierseifenlösung G auch in der ersten Zelle 10 der Sekundärstufe beigemischt. Der Gutstoff Zder letzten Flotationszelle 9v der Primärstufe 9 wird zur Weiterverarbeitung der Papierfabrik zugeführt, während der von den Flotationszellen 9i, 9n ... 9v der Primärstufe abgestreifte Schaum mit Wasser abgelöscht und die gebildete Trübe bei der Verwendung einer einstufigen Flotationseinrichtung 9 sofort der Zentrifuge zugeführt, bei der Verwendung einer zweistufigen Flotationseinrichtung dagegen der Zelle 10 der Sekundärstufe zum Nachflotieren zugeleitet wird. Der in der Sekundärstufe gewonnene Gutstoff wird hierbei durch eine Pumpe 25 wieder der Mischzelle 8 zugeführt, während der Schaum der Flotationszelle 10 der Sekundärstufe in Trübe Y verwandelt und diese in der Zentrifuge eingedickt wird. Zu diesem Zweck wird die Trübe Y einer Schneckenzentrifuge 21 zugeführt und dort in den 30 bis 40% Trockengehalt aufweisenden Dickstoff U und in das saubere, von Abfallstoffen freie Klärwasser V getrennt. Letzteres wird im Kreislauf der den Flotationszellen 9i, 9n ... 9v, 10 vorgeschalteten Mischzelle 8 wieder zugeführt. Der Dickstoff U wird beseitigt, beispielsweise zum Verheizen zur Dampferzeugungsanlage der Papierfabrik gebracht.

Die in F i g. 2 dargestellte Anlage arbeitet nach dem gleichen Prinzip. Dort wird die aus dem Flotationsschaum der Sekundärstufe 10 der Flotationseinrichtung gebildete Trübe "Keinem Sammelbehälter 23 zugeleitet, aus dem die intermittierend arbeitende Zentrifuge 22 gespeist wird. Der auf 30 bis 40% Trockengehalt zentrifugierte Dickstoff U wird zum Verheizen zur Dampferzeugungsanlage der Papierfabrik gebracht.

Das von den Abfallstoffen freie Klärwasser Vwird nach jedem Arbeitsgang der Zentrifuge 22 einem Sammelbehälter 24 und von dort kontinuierlich der Mischzelle 8 der Flotationseinrichtung zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbereiten des beim Druckfarbenentfemen aus Altpapierstoff od. dgl. mittels Flotation unter Zugabe von Flotationshilfsmitteln gebildeten, die Abfallstoffe, insbesondere die Farbteilchen enthaltenden und im wesentlichen faserfreien Schaums, der, gegebenenfalls durch Ablöschen, in eine pumpfähige Trübe übergeführt wird, d a durch gekennzeichnet, daß seifenartige Flotationshilfsmittel zugegeben werden und die kalkseifenhaltige Trübe durch Zentrifugieren in Abfallstoffe mit 30 bis 40 % Trockengehalt und beim Flotieren wiederverwendbares Klärwasser getrennt wird.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den mit Einrichtungen zur Zugabe von Flotationshilfsmitteln versehenen Flotationszellen (9i, 9n ... 9v, 10) eine kontinuierlich arbeitende Schneckenzentrifuge (21) oder eine intermittierend arbeitende Zentrifuge (22) nachgeschaltet ist, letztere unter Zwischenschaltung von Ausgleichsbehältern (23, 24) zwischen den Flotationszellen und der Zentrifuge.