DE19806318A1 - Disposal of separated waste from used paper materials for recycling - Google Patents

Disposal of separated waste from used paper materials for recycling

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Abstract

In recycling used paper materials, the rejected material which is not of paper is collected and held separately. The water is extracted, using process heat, and the metal components are separated. The remaining components are incinerated, and the incinerated residue is removed. The separated waste material is dried at a temperature of up to 60 deg C, and the dried matter is stored while warm air is passed through it. As the material which has been cleaned of metal is fed into the incinerator, the escaping incineration gas flows through the material and is deposited in it. An Independent claim is included for an assembly with an initial drier, a storage container, an intermediate drier, a feed tower, an incineration container with an inert gas injection system, and exhaust gas heat exchanger and a combustion chamber. Preferred Features: The intermediate drier has a holding funnel with an integrated dosing, and an elevator with an entry chute into the drying tower. The drying tower has a conical passage, hermetically sealed, mounted on a steel frame. It has internal conveyor mechanisms and a metal separator. The bottom of the drying tower is a cone, forming a feed funnel for the incinerator container. The base of the tower has a hermetically sealed barrier slide, with cutting edges. The drying tower has ring hot air channels, and blower jets. The horizontal incinerator container is cylindrical, with a double wall, and a hermetically sealed internal stirrer. The lower section of the container is trough, with a conveyor screw, blocked by a longitudinal slide. The screw conveyor has a hermetically sealed connection with the end product collection container. The incinerator container has insulated and heated pipes, connected to the combustion chamber, with an oil or gas burner. The exhaust gas heat exchanger is a crossed plate unit. The end product collection container is hermetically sealed, and its lower one-third has a double mantle and jets to feed in an inert gas.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Papierindustrie und der Aufbereitungstechnik und betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Aufarbeitung von Reststoffen der Papierindustrie (Spuckstoffe), wie es beispielsweise für die Verarbeitung von Altpapier im Recyclingprozeß eingesetzt werden kann.The invention relates to the fields of the paper industry and Processing technology and relates to a method and a device for processing of residues from the paper industry (rejects), such as for the Processing of waste paper can be used in the recycling process.

Bei der Verarbeitung von Altpapier im Recyclingprozeß verbleiben nach dem Aufschlämmen der mechanisch arbeitenden Entschlämmung Reststoffe als ein Gemisch aus verklumptem Papier und Pappresten, Plaststücken, im wesentlichen aus PE-Folie, Holzrückständen, Nichteisenmetallteilen, Eisenmetallteilen zurück. Diese Abprodukte werden als "Spuckstoffe" bezeichnet. Diese Spuckstoffe werden nach dem Austritt aus dem Schlämmprozeß zwischengelagert und dabei gravimetrisch entwässert. Der Wassergehalt beträgt dabei bis zu 60% und besteht aus Oberflächenwasser und aus im Holz- und Papieranteil aufgesaugten Wasser. Diese Abprodukte werden bisher auf Sondermülldeponien gelagert.When processing waste paper in the recycling process remain after Slurrying the mechanically working sludge residues as a Mixture of clumped paper and cardboard residues, plastic pieces, essentially made of PE film, wood residues, non-ferrous metal parts, ferrous metal parts. These waste products are called "rejects". These are rejects temporarily stored after exiting the sludge process and thereby gravimetrically drained. The water content is up to 60% and is there from surface water and from water absorbed in wood and paper. These waste products have so far been stored in hazardous waste landfills.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Spuckstoffe einer Verwertung zuzuführen und die Menge an nicht verwertbaren Abprodukten zu verringern.The object of the invention is to reprocess the rejects and reduce the amount of waste that cannot be recycled.

Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the invention specified in the claims. Further training is the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß wird nach dem Austreiben des Wasseranteiles und dem Entzug der metallischen Bestandteile das verbleibende Material, das im wesentlichen aus organischen Bestandteilen besteht, durch Pyrolyse zu einem wiederverwendbaren Reststoff verarbeitet, der nur noch aus den ausgeglühten strukturförmigen Kohlenstoffanteilen besteht.According to the invention, after the water content has been expelled and the water has been withdrawn of the metallic constituents the remaining material, which consists essentially of consists of organic components, through pyrolysis to a reusable Residue processed, which only consists of the annealed structural There is carbon content.

Der Reststoff mit einem Kohlenstoffgehalt von über 90% läßt sich bei vielen Produkten, die den Grundstoff Ruß benötigen, als Vormaterial einsetzen. The residue with a carbon content of over 90% can be found in many Use products that require the base material carbon black as a raw material.  

Die durch die Pyrolyse ausgetriebenen Kohlenwasserstoffe werden innerhalb des geschlossenen Prozesses verbrannt und die entstehende Wärmeenergie zur Durchführung der Pyrolyse genutzt.The hydrocarbons expelled by the pyrolysis are within the closed process burned and the resulting thermal energy for Performed pyrolysis.

Die der Anmeldung zugrundeliegende Technologie ist durch folgende Schritte und Einrichtungen gekennzeichnet. In Abb. 1 ist der Gesamtaufbau einer solchen Anlage schematisch dargestellt und die Baugruppen im einzelnen bezeichnet.The technology on which the registration is based is characterized by the following steps and facilities. In Fig. 1 the overall structure of such a system is shown schematically and the assemblies are identified in detail.

Das Verfahren besteht aus 4 Abschnitten:
The process consists of 4 sections:

  • 1. Zwischenlagerung und Vortrocknung des Materials unter Ausnutzung der Prozeßwärme.1. Interim storage and pre-drying of the material using the Process heat.
  • 2. Aufbereitung Zwischentrocknung und Lagerung des Materials in einem Trockenturm.2. Processing intermediate drying and storage of the material in one Drying tower.
  • 3. Bearbeitung des Materials chargenweise in einem Pyrolysebehälter.3. Processing the material in batches in a pyrolysis container.
  • 4. Austrag, Inertisierung, Abkühlung und Zwischenlagerung der Endprodukte in einem geschlossenen Lagerbehälter.4. Discharge, inertization, cooling and intermediate storage of the end products in a closed storage container.

Die beschriebenen Hauptbaugruppen sind in Fig. 1 schematisch dargestellt und werden im folgenden beschrieben:
The main assemblies described are shown schematically in FIG. 1 and are described below:

  • 1. Vortrocknung
    Überdachte Lagerfläche mit Bodenkanälen zur Unterbelüftung des Lagergutes und damit Trocknung durch den Einsatz von erwärmter Abluft aus dem Vortrockner und der Kühlluft aus dem Lagerbehälter mit einem Temperaturniveau von bis zu 60 °C.    1. Predrying
    Covered storage area with floor channels for under-ventilation of the stored goods and thus drying through the use of heated exhaust air from the pre-dryer and the cooling air from the storage container with a temperature level of up to 60 ° C.
  • 2. Zwischentrockner und Vorratsturm bestehend aus
    • - Annahmetrichter mit integrierter Dosierung, Übergabe Elevator mit Einlaufschurre in Trockenturm,
    • - Trockenturm ca. 8 m hoch, 1,6 m tief und 3 m breit mit konischen Durchlauf, hermetisch dicht, isoliert, auf Stahlgestell verlagert, mit innen befindlichen Fördereinrichtungen und Metallabscheider,
    • - Erster horizontaler Förderweg auf schwingendem Metallrost, der aus nichtmagnetischem Material besteht, so daß ein darüberliegender Magnetbandabscheider ferritische Metalle dem Stoffgemisch entzieht,
    • - Treppenförmig, herabfallendes Material auf mindestens fünf waagerecht liegenden angetriebenen Schwingrosten zur Auflockerung und Durchströmung mit Trockenluft,
    • - Ansammlung des getrockneten Materials im Bodenbereich als Puffer, der als Konus und Befülltrichter für den Pyrolysebehälter ausgebildet ist,
    • - Trockenturm ausgestallet mit ringförmigen Warmluftleitungen und Einblasdüsen, die zur Trocknung benötigte Warmluft mit bis zu 120°C aus dem Abgaswärmetauscher bezieht,
    • - Auslauftrichter mit hermetisch dichtem Absperrschieber mit Schneidkante versehen, der nach Öffnung die Befüllung des Pyrolysebehälters ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß hierbei austretende Pyrolysegase während des Befüllvorganges den eingelagerten Pufferstock durchströmen müssen und sich an dem vorgetrockneten Material niederschlagen (Filtereffekt).
    2. Intermediate dryer and storage tower consisting of
    • - acceptance funnel with integrated dosing, transfer of elevator with inlet chute into drying tower,
    • - drying tower approx. 8 m high, 1.6 m deep and 3 m wide with conical passage, hermetically sealed, insulated, relocated to a steel frame, with internal conveyors and metal separators,
    • - First horizontal conveying path on a vibrating metal grate, which consists of non-magnetic material, so that an overlying magnetic tape separator removes ferritic metals from the mixture of substances,
    • - Stair-shaped, falling material on at least five horizontally driven vibrating gratings for loosening and flow of dry air,
    • - Accumulation of the dried material in the bottom area as a buffer, which is designed as a cone and filling funnel for the pyrolysis container,
    • - Drying tower equipped with ring-shaped warm air pipes and injection nozzles, which draws warm air required for drying from the exhaust gas heat exchanger at up to 120 ° C,
    • - Provide discharge funnel with a hermetically sealed gate valve with a cutting edge, which enables the pyrolysis container to be filled after opening, characterized in that pyrolysis gases escaping during the filling process must flow through the stored buffer stock and are deposited on the pre-dried material (filter effect).
  • 3. Pyrolysebehälter gekennzeichnet dadurch,
    • - waagerecht liegender, zylindrischer Behälter, hermetisch abgeschlossen mit innenliegendem Rührwerk, über Doppelmantel durch Heißgase aus der Brennkammer beheizt,
    • - im unteren Bereich angebrachte, durch Längsschieber abgesperrter Auslauftrog mit Förderschnecke, der nach Abschluß der chargenweise arbeitenden Pyrolyse öffnet und das Fertigprodukt austrägt,
    • - Austragsschnecke so gestaltet, daß sich der Auslauf hermetisch dicht an den Endproduktsammelbehälter anschließt,
    • - Entgasung des Pyrolyseraumes über beheizte und isolierte Rohrleitungen zu einer Brennkammer, in der ein öl- oder gasbetriebener Stützbrenner die zur Beheizung des Pyrolysebehälters notwendigen Heißgase erzeugt,
    • - Austritt der Heizgase aus dem Doppelmantel direkt in einen Kreuzplattenwärmetauscher zur Vorwärmung der im Trockenturm benötigten Trockenluft.
    3. pyrolysis container characterized in that
    • - horizontal, cylindrical container, hermetically sealed with an internal agitator, heated by a double jacket by hot gases from the combustion chamber,
    • - In the lower area, the discharge trough with screw conveyor, which is shut off by a longitudinal slide, opens after the batch pyrolysis has ended and discharges the finished product,
    • - discharge screw designed in such a way that the outlet connects hermetically to the end product collection container,
    • Degassing of the pyrolysis room via heated and insulated pipes to a combustion chamber in which an oil or gas-operated auxiliary burner generates the hot gases necessary for heating the pyrolysis container,
    • - The heating gases exit the double jacket directly into a cross plate heat exchanger for preheating the drying air required in the drying tower.
  • 4. Endproduktsammelbehälter gekennzeichnet dadurch,
    • - hermetisch geschlossener zylindrischer Behälter mit ca. 8-10 m3 Fassungsvolumen im unteren Drittel mit einem Doppelmantel versehen, der mit Frischlufteintritt gekühlt wird; die austretende erwärmte Luft wird mit der aus dem Trockenturm austretenden Warmluft gemischt und der Vortrocknung zugeführt,
    • - Lagerbehälter im unteren Bereich mit Einströmdüsen für Inertgas versehen, zur Unterbindung von Verbrennungen infolge der erhitzten Anteile des aus der Pyrolysekammer kommenden Endproduktes, wobei das in dem Lagerbehälter injizierte Inertgas als Polster aufgebaut ist und bei Öffnung des Auslaßschiebers der Pyrolysekammer rückwärts strömt und die Pyrolysekammer ebenfalls mit inerter Atmosphäre versorgt, um mögliche Selbstentzündungen des vorhandenen Pyrolysegases beim Entleerungvorgang und Beschickungsvorgang zu verhindern,
    • - Zusätzlich befindet sich eine Inertgasinjektion ebenfalls direkt im Pyrolysebehälter, über die beim Befüllvorgang des Pyrolysebehälters inerte Atmosphäre erzeugt wird und der Zulauf von Sauerstoff durch den Befülltrichter weitestgehend verhindert,
    • - Befüllschieber und Pyrolysebehälter sind so gestaltet, daß ein Temperaturübergang über die Mantelflächen verhindert wird, also eine hohe thermische Isolation notwendig ist.
    4. end product collecting container characterized in that
    • - hermetically sealed cylindrical container with a volume of approx. 8-10 m 3 in the lower third with a double jacket, which is cooled with fresh air inlet; the exiting heated air is mixed with the exiting warm air from the drying tower and fed to the predrying,
    • - Provide storage containers in the lower area with inlet nozzles for inert gas, to prevent burns as a result of the heated portions of the end product coming from the pyrolysis chamber, the inert gas injected in the storage container being constructed as a cushion and flowing backwards when the outlet slide valve of the pyrolysis chamber opens, and the pyrolysis chamber also supplied with an inert atmosphere to prevent possible self-ignition of the existing pyrolysis gas during the emptying process and the loading process,
    • - In addition, there is also an inert gas injection directly in the pyrolysis container, via which an inert atmosphere is created during the filling process of the pyrolysis container and largely prevents the inflow of oxygen through the filling funnel,
    • - Filling slide valve and pyrolysis tank are designed so that a temperature transition over the lateral surfaces is prevented, so a high thermal insulation is necessary.

Die Vorteile des Verfahrens und der Einrichtung bestehen darin, daß aus den bisherigen Abfallstoffen (Spuckstoffe) ein wiederverwendungsfähiges Produkt erstellt wird. Der Prozeß arbeitet nach dem Prinzip der größtmöglichen Energienutzung durch Ausnutzung des Pyrolysegases und gestaffelten Temperaturausnutzungen für den Trocknungsprozeß.The advantages of the method and the device are that from the previous waste materials (rejects) created a reusable product becomes. The process works on the principle of maximum energy use by utilizing the pyrolysis gas and staggered temperature exploitation for the drying process.

Die Einrichtung ist so konzipiert, daß sie hermetisch dicht arbeitet und neben dem Endprodukt "Grundstoff" nur Wasserdampf und CO2 aus der Verbrennung an die Atmosphäre abgibt.The device is designed so that it works hermetically sealed and only releases water vapor and CO 2 from the combustion into the atmosphere in addition to the end product "basic material".

Die Fig. 1 zeigt das Verfahrensflußbild.1 shows the process flow diagram .

Die Fig. 2 zeigt eine Übersichtszeichnung FIG. 2 shows an overview drawing

Claims (17)

1. Verfahren zur Aufarbeitung von Reststoffen der Papierindustrie, bei dem die Reststoffe zwischengelagert werden, der Wasseranteil unter Ausnutzung der Prozeßwärme entfernt wird, die metallischen Bestandteile entfernt werden und die verbleibenden Materialien chargenweise durch Pyrolyse zersetzt und die entstehenden Pyrolyseprodukte aus dem Prozeßraum entfernt werden.1. Process for processing residues of the paper industry, in which the Residual materials are temporarily stored, the water content using the Process heat is removed, the metallic components are removed and the remaining materials are decomposed in batches by pyrolysis and the emerging pyrolysis products are removed from the process space. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Trocknung der Reststoffe mit einer Temperatur bis zu 60°C durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, wherein the drying of the residues with a Temperature up to 60 ° C is carried out. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach der Trocknung des Materials eine Zwischenlagerung durchgeführt wird.3. The method of claim 1, wherein after drying the material Interim storage is carried out. 4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Trocknung der Reststoffe während der Zwischenlagerung durchgeführt wird, indem erwärmte Luft durch die Reststoffe geleitet wird.4. The method according to claim 1, wherein the drying of the residues during the Interim storage is carried out by warming air through the residues is directed. 5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem während des Einfüllens der getrockneten und von metallischen Bestandteilen befreiten Materialien in den Pyrolysebehälter die austretenden Pyrolysegase diese Materialien im Einfüllbereich durchströmen und sich an dem Material niederschlagen.5. The method of claim 1, wherein during the filling of the dried and materials in the pyrolysis container freed from metallic constituents the emerging pyrolysis gases flow through these materials in the filling area and reflected on the material. 6. Einrichtung zur Aufarbeitung von Reststoffen der Papierindustrie, die besteht aus einem Vortrockner, einem Lagerbehälter, einem Zwischentrockner einem Vorratsturm, einem Pyrolysebehälter mit einer Inertgasinjektionsvorrichtung, einem Endproduktsammelbehälter, einem Abgaswärmetauscher und einer Brennkammer.6. Equipment for processing residual materials from the paper industry, which consists of a pre-dryer, a storage container, an intermediate dryer Storage tower, a pyrolysis container with an inert gas injection device, an end product header, an exhaust gas heat exchanger and one Combustion chamber. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Zwischentrockner einen Aufnahmetrichter mit integrierter Dosierung aufweist und einen Elevator mit einer Einlaufschurre in den Trockenturm. 7. Device according to claim 6, wherein the intermediate dryer one Has receiving funnel with integrated metering and an elevator with a Inlet chute in the drying tower.   8. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Trockenturm einen konischen Durchlauf aufweist, hermetisch dicht, isoliert, auf einem Stahlgestell verlagert, mit innen befindlichen Fördereinrichtungen und einem Metallabscheider versehen ist.8. The device of claim 6, wherein the drying tower is a conical pass exhibits, hermetically sealed, insulated, on a steel frame, with inside located conveyors and a metal separator is provided. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, bei der der Trockenturm im Bodenbereich konusartig und als Befülltrichter für den Pyrolysebehälter ausgebildet ist.9. Device according to claim 8, wherein the drying tower in the floor area is conical and is designed as a filling funnel for the pyrolysis container. 10. Einrichtung nach Anspruch 8, bei der der Trockenturm mit ringförmigen Warmluftleitungen und Einblasdüsen versehen ist.10. The device of claim 8, wherein the drying tower with annular Warm air lines and injection nozzles is provided. 11. Einrichtung nach Anspruch 8, bei der der Trockenturm im Bodenbereich als Auslauftrichter ausgebildet und mit einem hermetisch dichten Absperrschieber mit Schneidkante versehen ist.11. The device according to claim 8, wherein the drying tower in the bottom area as Outlet funnel designed and with a hermetically sealed gate valve is provided with a cutting edge. 12. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Pyrolysebehälter als waagerecht liegender, zylindrischer doppelwandigen Behälter mit einem hermetisch abgeschlossenen innenliegenden Rührwerk ausgebildet ist.12. The device according to claim 6, wherein the pyrolysis container as horizontal lying, cylindrical double-walled container with a hermetic completed internal agitator is formed. 13. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Pyrolysebehälter im unteren Bereich als Auslauftrog mit Förderschnecke ausgebildet ist, der durch einen Längsschieber abgesperrt ist.13. The device according to claim 6, wherein the pyrolysis container in the lower region as Outlet trough with screw conveyor is formed by a longitudinal slide is cordoned off. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, bei der die Förderschnecke hermetisch dicht an den den Endproduktsammelbehälter anschließt.14. Device according to claim 13, wherein the screw conveyor hermetically tight which connects the end product collection container. 15. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Pyrolysebehälter über beheizte und isolierte Rohrleitungen mit einer Brennkammer verbunden ist, die einen öl- oder gasbetriebenen Stützbrenner aufweist.15. The device according to claim 6, wherein the pyrolysis tank via heated and insulated piping is connected to a combustion chamber which is an oil or has gas powered auxiliary burner. 16. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Abgaswärmetauscher ein Kreuzplattenwärmetauscher ist. 16. The device according to claim 6, wherein the exhaust gas heat exchanger Cross plate heat exchanger is.   17. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Endproduktsammelbehälter ein hermetisch abgeschlossener Behälter ist, der im unteren Drittel mit einem Doppelmantel und Einströmdüsen für Inertgas versehen ist.17. The device of claim 6, wherein the final product container is a hermetically sealed container, the one in the lower third Double jacket and inlet nozzles for inert gas is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10150753A1 (en) * 2001-10-13 2003-07-03 Zajons Logistik Entsorgungsgmb Treatment of waste paper from the papermaking industry and the automobile industry or rubber comprises grinding, separating out metal and removing water
DE102005005796A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-17 Applikations- Und Technikzentrum Für Energieverfahrens-, Umwelt- Und Strömungstechnik (Atz-Evus) Method and device for the thermochemical conversion of a fuel
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