DE1653265C3 - - Google Patents

Description

kleiner Teil laufend ausgekreist und entsprechend

Zusatzwasser zugegeben wird, dadurch ge- 15 lose, also zuckerartige Stoffe, sowie um Lignine und kennzeichnet, daß nach der Zerfaserung " einfache Fettsäuren. Außerdem bleiben Feinstanteile des Holzes, jedoch vor Einbringung des Holz- der Fasern im Wasser als Schwebstoffe suspendiert, fasermaterials in den Betriebswasserstrom die in Aus verschiedenen Gründen wird der Betriebswas-

dem Holzfasermaterial enthaltenen wasserlösli- sersirom heute immer weitgehender im Kreislauf gechen bzw. im Wasser dispergierbaren oder emul- ao führt. Dabei steigt naturgemäß die Konzentration des gierbaren Substanzen durch eine Gegenstromwä- Kreislautwassers an gelösten Stoffen an, während der sehe abgetrennt werden, worauf die Waschlösung Schwebstoffgehalt durch mechanische und/oder cheeingeengt und verbrannt wird. mische Zwischenbehandlung konstant und niedrig

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- gehalten werden kann. Mit der Kreislaufschließung kennzeichnet, daß die Wärmeenergie des das Zer- 35 steigt auch die Temperatur des Kreislaufwassers an, faserungsgerät verlassenden Heißdampfes zur da hohe Wärmemengen mit dem heißen Fasermate-¹^^- ... ria! eingetragen und nur unzureichend abgeführt wer

den

Wenn im Kreislaufwasser die Konzentration an ge-30 lösten Stoffen eine bestimmte Grenze überschreitet, treten Schwierigkeiten im Betrieb und in der Qualität der erzeugten Platten auf. Daher muß ein so großer Teii des Kreislaufwassers laufend abgestoßen werden, daß die schädliche Konzentration sowie unter 35 Umständen auch eine unerträgliche Temperatur nicht überschritten wird.

Mit dem Abwasserabstoß muß der Frischwassereintrag abgestimmt werden, da das Volumen des Kreislaufwassers über gewisse Grenzen hinaus weder

kennzeichnet, daß der ausgekreiste Betriebs- oder 40 zu noch abnehmen darf. Preasenabwasseranteil vor der Gegenstromwä- Es ist bekannt, den Kreislauf so weit zu schließen,

sehe dem Fasermaterial zugeführt wird. daß nicht mehr als 3 m³ Abwasser/t erzeugter Platten

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, da- ( spezifischer Abwasserabstoß) abgestoßen werden durch gekennzeichnet, daß das Fesermaterial müssen. Doch beginnen hier bereits die betrieblichen nach der Gegenstromwäsche gegebenenfalls auf 45 Schwierigkeiten durch zunehmende Verkrustung und einen Feuchtigkeitsgehalt von 50 °/o, Vorzugs- Verklebung z. B. von Blechen und Sieben, so daß weise auf mechanischem Wege, wie Abpressen Spülungen mit Frischwasser durchgeführt werden oder Absaugen, gebracht wird. müssen. Diese zusätzlichen Wassermengen stören

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- dann zeitweise den Wasserhaushalt. Vornehmlich kennzeichnet, daß das mechanisch entfernte Was- 50 solche Betriebe, die höhere Anteile an Laubholz verser ganz oder teilweise vor der Gegenstromwä- arbeiten, müssen größere Mengen von Kreislaufwassche dem Fasermateria! zugesetzt wird. ser abstoßen, um diese Betriebsschwierigkeiten zu

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- vermeiden, da der Anteil der in Lösung gehenden kennzeichnet, daß das mechanisch entfernte Was- Holzstoffe hierbei höher ist (etwa 15 %) als bei der ser ganz oder teilweise in der Gegenstromwäsche 55 Verarbeitung von Nadelholz (etwa 5 %). mitverwendet wird. Stellvertretend für alle Naßaufsehlußverfahren sei

in kurzen Zügen hier das Defibratorverfahfen ge-

schildert:

Bei dem Defibratorverfahren nach Asplund wird

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufberei- 60 das zur Herstellung von Holzfaserplatten benötigte tung des bei der Zerfaserung von Holz zum Zwecke Fasermaterial aus Holzschnitzeln in einem Defibre der Faserplattenherstellung anfallenden Holzfaser- tor hergestellt. Der Defibrator besteht aus einer dichmaterials, bei dem die Holzschnitzel in Gegenwart ten Schnitzelzuführung, einem Vorwärmraum, einem von Wasser zerfasert werden, das zerfaserte Holz in Mahlaggregat mit einer festen und einer beweglichen den Betriebswasserstrom eingetragen und durch Ein- 65 Scheibe und einem ventilgesteuerten Ausstoßrohr., dickung bzw. Entwässerung eine Fasermatte gebildet Im Defibrator werden die Holzschnitzel etwa 40 Sek. wird, wobei das bei der Eindickung bzw. Entwässe- direkt mit Dampf in Berührung gebracht und auf rung anfallende Abwasser zum großen Teil im Kreis- etwa 180° C erhitzt. Dabei weichen sie auf und kön-

Einengung von Waschlösungen und Abwässern bzw. zum Vortrocknen des einzusetzenden Holzes oder des Fasermaterials, welches das Zerfaserungsgerät verläßt, verwendet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verbrennung der eingeengten Waschlösungen gewonnene Wärmeenergie zur Einengung der Waschlösungen verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Pressenabwasser ausgekreist wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge-

nun zu ischen den Mattscheiben gut zerfasert wer- einer solchen Gegenstromwäsche ist die Art des verden. In einem nachgeschalteten Zyklon werden die wendeten apparativen Hilfsmittels von untergeordnehasern mu Wasser besprüht und in einen Holländer ter Bedeutung. Beispielsweise können schon in einer gefordert. Der haserbrei kommt sodann in eine Stoff- absatzweise arbeitenden lOstufigen Anlage etwa hütte, in der er durch Zugabe von großen Mengen 5 90 °/o der gelösten Substanz mit einer Konzentra-Wasser auf einen Stoffgehalt von 2»/₀ eingestellt tionseinbuße von nur etwa 10%>, z.B. von5 auf 4,5Vo wird. Der folgende Sortierer verlangt einen Feststoff- verdrängt werden, wenn der Waschwasseraufwand genalt von nur 0,7 ⁰Zo. Um diese Verdünnung zu er- 1 m'/t trockenen Fasermaterials beträgt, wobei vorgehen werden weitere große Wassermengen züge- ausgesetzt wird, daß das den Defibrator verlassende . setzt. Nach der Sortierung muß der Stoffgehalt z.B. io Fasermaterial einen Feuchügkeitsgehalt von 50%> durch Eindicken auf 6 °/o eingestellt werden. Da- besitzt. Solche Gegenstromwäschen können technisch durch fallen im Eindicker große Mengen an Wasser einfacher und wirkungsvoller vollkontinuierlich in an. Das eingedickte Material wird dann auf Sieben Vakuumfiltern, in Filterpressen und ähnlichen Einbci gleichzeitiger Vliesbildung weiter bis auf Stoffge- richtungen durchgeführt werden. Je nachdem, welhalte zwischen 30 und 40»/» entwässert. Während t₅ ches Holz verarbeitet wird, fällt in einer solchen Gedes geschilderten Eindickungsvorganges werden an genstromwäsche eine Waschlösung an, die eine Kongeeigneter Stelle die Bindemittel und sonstigen ehe- zentration an gelösten organischen Substanzen von mischen Zusätze in wässeriger Lösung oder Emui- etwa 90 % der Konzentration des Wassers besitzt, sion eingearbeitet, so daß nach der Entwässerung bis das dem Fasermaterial beim Verlassen des Defibrazu einem Stoffgehalt von 30 bis 40 »Ό die Verfesti- ao tors anhaftet, beispielsweise 4,5 bis 13,5Gewichts- £ung der Platten unter dem Einfluß von Temperatur prozent. Diese Konzentration ist drei- bis zehnmal und gegebenenfalls von Druck erfolgen kann. Hier- höher als sie im Hauptbetriebswasserkreislauf nor-1 ei verdampft ein Teil des Wassers, während ein an- malerwcise verträglich ist (das sind 1 bis 1,5 Gedcrer Teil durch das Pressen ausgequetscht wird wichtsprozent).

(Hartfaserplattenherstellung). Sollen Dämmplatten a₅ Die nicht ausgewaschenen restlichen 10 °/o der orhergestellt werden, muß die gesamte Wassermenge ganisch gelösten Substanz gelangen dann in den Be- \ erdampft werden. Die beim Eindicken und auch triebswa'iserkreislauf und würden sich auch hier zu beim Pressen anfallenden Abwasser werden in den einer nicht tragbaren Konzentration anreichern, Kreislauf zurückgeführt, jedoch muß ein Teil dieser wenn der Kreislauf vollkommen geschlossen gehalten Abwasser abgestoßen werden. Wurden diese Abwäs- 30 würde. Vorausgesetzt, daß im übrigen die Verdampser einem Vorfluter, z.B. einem Fluß direkt /jgelei- fungs- und Verdunstungsverluste in diesem Kreislauf tet werden, würde dies, bedingt durch den hohen Ge- gleich hoch gehalten werden wie der Frischwasserhalt an gelösten organischen Substanzen, zu einer un- eintrag, müssen laufend solche Abwassermengen abcrträglichen Wasserverschmutzung führen. gestoßen werden, daß die Zufuhr von gelöster orga-

Dic Nachteile der bisherigen Verfahren beziehen 35 nischer Substanz gleich dem Abstoß von gelöster ordcmnach darin, daß auf der einen Seite aus Gründen ganischer Substanz ist. Für die Berechnung dieses der betrieblichen Störungsfreiheit bezüglich der Abwasserabstoßes muß man zugrunde legen, mit Quantität und der Qualität der Platten verhältnismä- welcher Konzentration an gelöster Substanz im ßig hohe spezifische Abwassermengeo abzustoßen Kreislaufwasser der Betrieb ohne Schwierigkeiten gesind Auf der anderen Seite ist es aber aus wirtschaft- 40 fahren werden kann. Nach den bisherigen Erfahrunlichen Gründen erforderlich, möglichst geringe Ab- gen dürfte eine Konzentration von 1 Gewichtsprozent wassermengen abzugeben, da nur so ein geringer gelöster organischer Substanz im Kreislaufwasscr un-Fttschwas?;rverbrauch erreicht und die Abwasserrei- -chädlich sein. Werden z.B. je t Fasermateria! nach nigunp ermöglicht werden kann. der Gegenstromwäsche noch 5 kg gelöster organi-

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, 45 scher Substanz in den Kreislauf eingebracht, so müß-

den spezifischen Abwasserabstoß so klein wie mög- ten bei einem Gehalt von 1⁰Zo im Kreislaufwasser

!ich zu halten und dabei die Betriebsschwierigkeiten 0,5 m³ Kreislaufwasser/t Faserplattenerzeugung ab-

nach Möglichkeit zu verringern oder ganz auszu- gestoßen werden. Es hat sich nun gezeigt, daß das

schalten, eine Aufgabe, die nach den bisherigen Er- die Pressen verlassende Wasser im wesentlichen in-

fahrungen wegen der gegenläufigen inneren Abhän- 50 folge von Verdampfung eines Wasseranteils eine un-

gigkeit unlösbar erschien. gefahr doppelt so hohe Konzentration an gelösten or-

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei den ganischen Substanzen besitzt wie der Kreislaufwaseingangs genannten Verfahren nach der Zerfaserung serdurchschnitt. Wird daher dieses Pressenabwasser des Holzes, jedoch vor Einbringung des Holzfaser- ausgekreist, so braucht nur V₄ m³ Wasser/t erzeugter materials in den Betriebswasserstrom die in dem 55 Platten abgestoßen zu werden.
Holzfasermaterial enthaltenen wasserlöslichen bzw. Obwohl insgesamt je t erzeugter Faserplatten dann im Wasser dispergierba*-en oder emulgierbaren Sub- nur 1,25 m³ Abwasser (1 m^s Waschlösung aus der «tanzen durch eine Gegenstromwäsche abgetrennt Gegenstromwäsche und 0,25 m³ Pressenabwasser) werden, worauf die Waschlösung eingeengt und ver- anfallen, ist die Forderung erfüllt, daß der Betrieb brannt wird. 60 ein Kreislaufwasser mit unschädlicher Konzentration

Die erfindungsgeir^ße Arbeitsweise besteht darin, an gelöster organischer Substanz zur Verfügung hat,

daß das Wasser, welches dem Fasermaterial beim während vergleichsweise bei dem bisherigen Betrieb

Verlassen des Defibrators anhaftet, verdrängt wird. mehr als 3 bis 4 m* Abwasser/t Faserplatten abgestc-

Es enthält bereits den größten Teil der löslich gewor- Ben werden mußten, um diese Bedingung zu erfüllen,

denen Holzsubstanz. Diese Verdrängung wird so 65 Durch die beschriebene Arbeitsweise werden die

vollständig wie technisch und wirtschaftlich möglich eingangs geschilderten Spülvorgänge zur Beseitigung

und möglichst ohne Konzentrationseinbuße in einer von Verklebungen und Verkrustungen kaum mehr

Gegenstromwäsche durchgerührt, Für das Prinzip erforderlich sein. Muß aus besonderen Gründen,

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ζ. B. auf Grund einer Umstellung oder Betriebsunterbrechung gespült werden, so kann dies mit dem Kreislaufwasser selbst infolge seiner geringen Konzentration geschehen.

Das Einbringen der Chemikalien, wie z. B. Bindemittel, Flockungsmittel, Emulsionen, geschieht zum Teil in Form verdünnter wässeriger Lösungen. Auf diesem Wege werden jet erzeugter Faserplatten im allgemeinen V₅ bis V₃ m³ Frischwasser zusätzlich in den Kreislauf eingebracht. Der größte Teil dieser Wassermengen (etwa 80 bis 9O⁰Zo) kann ohne Schwierigkeiten durch Kreislaufwasser ersetzt werden, womit eine Überschreitung des zulässigen Kreislaufwasservolumens verhindert werden kann.

Hat dagegen das den Defibrator verlassende Fasermaterial einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt als 50⁰Zo, oder wird z.B. durch Abtrennen des Dampfanteils im Defibrator und/oder durch Belüften erzwungene Verdunstung das Fasermaterial nach dem Austritt aus dem Defibrator auf einen niedrigeren Wassergehalt gebracht, so fällt bei der Gegenstromwäsche eine höher konzentrierte Waschlösung mit entsprechend geringerem Volumen an.

Die aus dem Betriebswasserkreislauf abgezogene Menge Pressenabwasser kann zweckmäßig zum Verdünnen des den Defibrator verlassenden Fasermatcrials verwendet werden, um die Förderung des Materials und die Verteilung auf die Waschmaschine zu erleichtern. Die Gegenstromwäsche kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß sich das Fasermaterial schon hierbei unter einem so hohen Druck befindet, daß es nicht mehr als eine gleiche Menge Wasser festhält.

Sowohl bei den absatzweise als auch bei den vollkontinuierlich betriebenen Waschen ist nicht immer gewährleistet, daß, wie im Beispiel bisher vorausgesetzt, das Fasermaterial mit nicht mehr als 50° Ό Feuchtigkeitsgehalt anfällt. Durch die Saugfähigkeit der Fasern kann der Feuchtigkeitsgehalt um 50 bis 100⁰Zo höher liegen. Die Durchführbarkeit des beschriebenen Verfahrens würde hierdurch scheitern, da dann in den Betriebswasserstrom erheblich mehr Wasser mit den Fasern eingetragen als daraus entfernt wird. In diesen Fällen ist es daher unerläßlich, das Fasermaterial z. B. zwischen Walzen bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 5O⁹Zo abzupressen. Das hier ausgequetschte Wasser wird wiederum zweckmäßig in den Mischbehälter vor der Wäsche zurückgeführt.

Die aus der Wäsche anfallende konzentrierte "/aschlösung enthält dann die gesamte während des Platienherstelh>ngsprozesses in Lösung gegangene Holzstoffmenge. Sie wird zweckmäßig einer in mehreren Stufen wärmewirtschaftlich betriebenen Eindickanlage zugeführt, um sie auf einen Stoffgehalt von ungefähr 45 bis 55 ⁰Zo einzudicken. Die Eindicklauge kann in einem Kessel verbrannt werden. Dabei ist eine solche Energiemenge in Form von Dampf gewinnbar, die dem Heizwert der organischen Substanz, vermindert um den Energiebedarf für die Verdampfung des Restwassers, entspricht.

Gehen, wie in dem angeführten Beispiel, nur 5 ⁰Zo der Holzsubstanz in Lösung, so können mit der bei der Verbrennung erzeugten Energie Ά bis 1 m³ Wasser/t Platten, das ist der größte Teil der Waschlösung, eingedampft werden. Der noch fehlende Energiebedarf kann je nach den gegebenen Verhaltnissen mehr oder weniger vollständig durch den Dampf gedeckt werden, der aus der Defibratorphase abtrennbar ist.

ίο Es hat sich gezeigt, daß bei dem beschriebenen Verahren relativ weniger Wasser einzudampfen ist, je mehr Holzsubstanz in Lösung geht Steigt z.B. der lösliche Anteil an Holz auf etwa 15^e/o, also auf das dreifache des genannten Beispiels, so braucht in diesem Falle nur etwa die zweifache Wassermenge eingedampft zu werden. Andererseits steigt aber der Energiegewinn aus der Verbrennung der hier anfallenden Dicklauge auf das dreifache des genannten Beispiels an, so daß nunmehr nach der Eindickung

»o und Verbrennung noch ein Energieüberschuß verbleib!.

Dieser Umstand bedeutet aber auch, daß die Betriebe mehr Spielraum beim Einsatz der verschiedenen Holzarten erhalten. Sofern die Eindampfanlage

as bei Nadelholzverarbeitern nicht zu knapp ausgelegt ist, wird ein teilweiser Übergang zur Laubholzverarbeitung sich nur wenig in der einzudampfenden Wassermenge bemerkbar machen. Der zusätzliche Dampfbedarf und die dadurch verursachten Betriebskosten weiden aber spürbar zurückgehen oder verschwinden.

Würde man eine biologische Reinigung für die anfallenden Abwasser ins Auge fassen, so wird hier das Volumen des zu reinigenden Wassers keine nenncnswerte Rolle spielen. Für die Kosten einer biologischen Reinigung ist praktisch ausschließlich die Höhe der organischen Belastung des Wassers entscheidend. Keine biologische Anlage ist aber in der Lage, den doppelten oder dreifachen Schmutzwert unter sonst gleichen Bedingungen mit gleichem Effekt abzubauen. Insbesondere der Energiebedarf, der aus dem notwendigen Sauerstoffeintrag resultiert, steigt proportional der organischen Belastung des Wassers. Außerdem ist ein wesentlicher Teil der dispergierten Holzsubstanz (ungefähr i0 bis 20⁰Zo) so schwer biologisch abbaubar, daß er sich einer wirtschaftlichen biologischen Reinigung entzieht

Beim Eindampfen der Waschlaugen entweichen mit dem Destillatwasser geringe Mengen an flüchtigen organischen Stoffen, die einen Vorfluter dann noch belasten können. Diese flüchtigen Stoffe betragen aber nur etwa 1 bis 3 ⁰Zo der gesamten löslichen organischen Substanz. Der Abwasserjeinigungsgrad beträgt daher bei dem Eindampfverfahren mindestens 97 bis 99⁰Zo. Sollte aus örtlichen Gründen die verbleibende Abwasserbelastung noch zu hoch sein, so kann hier eine biologische Reinigung in einfacher und wirksamer .Weise durchgeführt werden, weil diese flüchtigen Verbindungen, im wesentlichen niedere Fettsäuren, schnell und vollständig abgebaut werden.

Claims (1)

Patentansprüche: lauf zurückgeführt wird, während ein kleinerer Teil laufend ausgekreist und entsprechend Zusatzwasser zugeseben wird. . .

1. Verfahren zur Aufbereitung des bei der Zer- Der Betriebswasserstrom dient dabei nicht nur als

faserung von Holz zum Zwecke der FaserplaUen- 5 Transportmittel für das Fasermaterial, sondern auch herstellung anfallenden Holzfasermaterials bei als Hilfsmittel für die Bildung der Vliese, deren Verfestigung unter dem Einfluß von Bindemitteln und erhöhter Temperatur (Dämmplattenhersteliung) gegebenenfalls auch von erhöhtem Druck (Hanfaserplattenherstellung), erfolgt.

Im Zerfaserungsapparat werden Holzanteik löslich gemacht. Diese gehen auf dem Transport der Pasern in das Wasser über. Es handelt sich hierbei insbesondere um Aufbau- und Spaltprodukte der Zeliu-

dem die Holzschnitzel in Gegenwart von Wasser zerfasert werden, das zerfaserte Holz in den ßetriebswasserstrom eingetragen und durch Eindikkung bzw. Entwässerung eine Fasermatte gebildet wird, wobei das bei der Eindickung bzw. Entwässerung anfallende Abwasser zum großen Teil im Kreislauf zurückgeführt wird, während ein