DE2305408A1

DE2305408A1 - PAPER FIBER RECYCLING FROM URBAN WASTE

Info

Publication number: DE2305408A1
Application number: DE2305408A
Authority: DE
Inventors: David E Chupka; Paul March
Original assignee: Black Clawson Co
Current assignee: Black Clawson Co
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1973-08-23
Also published as: FR2171292A1; JPS4887105A; CA966087A; GB1416273A; FR2171292B1; FI59036B; FI59036C; IT977242B; JPS59262B2; NL7301784A

Description

Priorität vom 2Ä-ü2^iüä£-i22S ^{in USA}» Serial No. 224,815Priority from 2Ä-ü2 ^ iüä £ -i22S ^{in USA} »Serial No. 224.815

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Behandlung von festen Abfallmaterialien zur Wiederaufbereitung wiederverwendbarer Papierherstellungefasern aus dem Abfall. Typische Abfallmaterialien sind Haushaltsabfalle, sowie Abfälle aus Handel und Industrie, die hier mit dem allgemeinen Begriff "städtischer Abfall" zusammengefaßt sind. Städtischer Abfall weist im allgemeinen Materialien sehr unterschiedlicher Eigenschaften auf, z.B. Glas, Metalle, tierische Abfälle sowie Nahrungsmittelabfälle, Pflanzen, Schmutz, Kunststoffe, Papier und Pappe und andere faserige und faserähnliche Materialien, wie a.B« Textilien, die sowohl aus natürlichen als auch aus synthetischen Fasern bestehen»The invention relates to a system and a method for treatment from solid waste materials to the recycling of reusable papermaking fibers from the waste. Typical waste materials are household waste, as well as waste from trade and industry, which are summarized here with the general term "urban waste". Urban Waste generally has materials with very different properties, e.g. glass, metals, animal waste as well Food waste, plants, dirt, plastics, paper and cardboard and other fibrous and fiber-like materials, like a.B «textiles, which are made of both natural and consist of synthetic fibers »

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i Fhnkfurt/Maht *763 i Fhnkfurt / Maht * 763

Sank: Drtidner Bank AG. Wlubidtn, Kouta-Nr. 2?« 807Sank: Drtidner Bank AG. Wlubidtn, Kouta no. 2? «807

Das Verfahren und die Anlage gemäß der Erfindung schaffen eine erfolgreiche Trennung der Papierherstellungsfaserbestandteile städtischen Abfalls aus wasserlöslichen Verunreinigungen sowie die Entfernung nichtorganischer fester Verunreinigungen sowie organischer fester Verunreinigungen mit wesentlich größeren Wichten als die Pasern. Dies wird leicht durch Schwerkraft oder Zentrifugalreinigen in einem Flüssigkeitszyklon oder einem ähnlichen Reinigungsgerät gewährleistete Es gibt Jedoch eine Kategorie von Verunreinigungen, die äußerst schwierig in wirksamer Weise von den Fasern zu trennen ist, und diese Gruppe weist organische Materialien auf, die ein spezifisches Gewicht aufweisen, welches im wesentlichen das gleiche wie jenes der Papierherstellungsfasern ist, oder die höhere Wichten, aber ein hydrodynamisches Verhalten haben, als wenn ihre Wichten im . wesentlichen geringer wären«The method and equipment according to the invention provide a successful separation of the papermaking fiber components urban waste from water-soluble contaminants as well as the removal of non-organic solids Impurities as well as organic solid impurities with significantly greater weights than the Pasern. this will easily ensured by gravity or centrifugal cleaning in a liquid cyclone or similar cleaning device However, there is a category of contaminants that are extremely difficult to use in an effective manner Fibers is to be separated, and this group comprises organic materials that have a specific gravity, which is essentially the same as that of the papermaking fibers is, or which have higher weights, but have a hydrodynamic behavior than if their weights are im . would be significantly less "

Eine Materialart die se r Gruppe, die ein großes Problem darstellt, ist F.'ett, sowohl tierisches, pflanzliches als auch mineralisches, das im Müll sowie auch im Industrieabfall unvermeidlich vorhanden ist und das nicht nur für sich eine Verunreinigung der Papierherstellungsfasern darstellt, sondern darüberhinaus wegen seiner Neigung unerwünscht ist, selbst an anderen Verunreinigungen niedrigerer Wichte,' wie z.B. Schmutz, Farbe und Asphaltteilchen und dergleichen, anzuhaften und sie an den Fasern zurückzuhalten. Eine andere Art von Verunreinigung, die sich ähnlich Fett verhält, weistOne type of material from this group that is a major problem is F.'ett, both animal, vegetable and mineral, which is inevitable in garbage as well as in industrial waste is present and which not only represents a contamination of the papermaking fibers in itself, but is also undesirable because of its tendency, even from other impurities of lower density, such as dirt, paint and asphalt particles and the like, to adhere and hold them back on the fibers. Another type of contaminant that behaves similarly to fat exhibits

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Wachse auf, die bei Abfallpapier üblich sind. Beide Verunreinigungsarten werden im folgenden bisweilen in die Gruppe der "in Lösungsmittel löslichen" Verunreinigungen zusammengefaßt, und sie weisen einen überraschend großen Teil des festen städtischen Abfalles auf, nämlich nahezu 5 $ oder 50 Kilo (IOO Pfund) pro Tonne. Eine weitere Art Verunreinigung, die beim Trennen ähnliche Probleme bringen wie Fett, weist feine Teilchen nicht faseriger Materialien auf, wie z.B. pflanzliche und Fleischteilchen· Zu den Materialien, die sich hydrodynamisch verhalten als wenn ihre ¥ichten geringer wären als tatsächlich, werden am häufigsten beispielsweise Haare, synthetische Fasern, Fäden und pflanzliche Reste gezählt, wie z.B. Grasschnitzel und Blätterteile· Im folgenden werden die Begriffe "leichte Materialien" verwendet, um alle diese verschiedenen Verunreinigungsarten der oben genannten Art zu bezeichnen·Waxes that are common with waste paper. Both types of contamination are sometimes summarized below in the group of "solvent-soluble" impurities, and they comprise a surprisingly large portion of the solid urban waste, nearly $ 5 or less 50 kilos (IOO pounds) per ton. Another type of contamination that causes problems similar to fat when separating, contains fine particles of non-fibrous materials such as vegetable and meat particles that behave as if their hydrodynamic ¥ layers lower than would actually be the most common example, Hair, synthetic fibers, threads and plant residues counted, such as shredded grass and parts of leaves the terms "lightweight materials" are used to encompass all of these various types of contamination from the above named type to designate

Alle diese leichten Materialien treten in erheblichen Mengen im städtischen Abfall auf, in erster Linie in Haushaltsund Anstaltsabfällen· Sie stellen eine ernsthafte Behinderung der Herstellung von Papierfasern mit gute/r Qualität aus müllverunreinigtem Abfall dar, in erster Linie, weil ihr hydrodynamisches Verhalten und ihre physikalischen Eigenschaften, wenn ein Schlamm, in dem diese Fasern und die Papierfasern die wesentlichen festen Stoffe sind, der normalen Reinigungs- oder Siebbehandlung unterworfen wird, sehr, ähnlich jenem Verhalten und jenen physikalischen Eigenschaf-All of these lightweight materials occur in significant quantities in urban waste, primarily in household and household waste Institutional waste · You exhibit a serious obstruction to the production of good quality paper fibers rubbish-contaminated waste, primarily because their hydrodynamic behavior and physical properties, if a sludge in which these fibers and paper fibers are the essential solids, the normal Is subjected to cleaning or sieving treatment, very similar to that behavior and those physical properties

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ten sind, die auch die Papierfasern aufweisen, so daß eine Trennung schlecht möglich ist*th are that also have the paper fibers, so that a Separation is not possible *

Xn der Praxis gemäß der Erfindung werden feste Abfallmaterialien, wie z.B. insbesondere städtischer Abfall, der in typischer Weise eine Vielzahl von faserigen Materialien sowie andere organische und nichtorganische Feststoffe aufweist, behandelt« um einen wässrigen Schlamm zu bilden, in dem die Feststoffe im wesentlichen aus faserigen Materialien und leichten Stoffen der oben beschriebenen Art bestehen, und die im wesentlichen frei von anderen festen Teilchen sind, die Wichten haben, die wesentlich größer als 1,0 sind« Beispielsweise kann städtischer Abfall anfangs behandelt werden durch Vermischen mit einem wässrigen Medium in einem Behandlungebehälter, in dem der sich ergebende Schlamm mechanischen und hydraulischen Scherkräften ausgesetzt wird, um die relativ brechbaren Teile der Feststoffe auf eine vorbestimmte maximale Teilchengröße zu reduzieren· Die Vorrichtung, die für diesen Zweok als besondere geeignet gefunden wurde, ist in der TJSA-Pat ent schrift 3 595 ^88 beschrieben, und der aus jener Vorrichtung abgezogene pumpbare Schlamm wird einer ausreichenden Siebung und/eder anderen Reinigung ausgesetzt, um in ausreichender ¥eise die restlichen Teilchen nichtorganischer Materialien zu entfernen· In the practice of the invention, solid waste materials, such as especially municipal waste, which typically comprises a variety of fibrous materials as well as other organic and inorganic solids, are treated to form an aqueous sludge in which the solids are essentially fibrous Materials and lights of the type described above are made and are essentially free of other solid particles having weights substantially greater than 1.0. For example, municipal waste can be treated initially by mixing it with an aqueous medium in a treatment tank in which the resulting sludge is subjected to mechanical and hydraulic shear forces to reduce the relatively frangible portions of the solids to a predetermined maximum particle size. The apparatus found particularly suitable for this purpose is in the TJSA patent 3 595 ^ 88 described, and d The pumpable sludge withdrawn from that device is subjected to sufficient sieving and / or other cleaning in order to sufficiently remove the remaining particles of inorganic materials.

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Die in dem Schlamm verbleibenden Feststoffe, die diesen Stufen auegesetzt worden sind, bestehen im wesentlichen aus faserigen Materialien und verschiedenen Arten leichter organischer Verunreinigungen, wie oben beschrieben* Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß diese leichten Materialien in wirksamer Weise durch eine Zentrifugalbehandlung eliminiert werden können, die einen gewissen Unterschied zu der normalen Zentrifugaltrennung aufweist und die zweckmäßig "Zentrifugalflotation* genannt werden kann· Insbesondere wird dieser Schlamm durch eine tangentiale Einlaßöffnung in einen konisch geformten Behälter geführt, der auch in seinem Scheitel und Basis mit Auslaßöffnungen, wie in einem üblichen Zentrifugalseparator versehen ist· Der tangentiale Beschickungsatrom gewährleistet einen kreisenden Fluß in dem Behälter uas dessen Achse, der die Trennung der Feststoffe im Kessel in zwei Hauptfraktionen trennt» In der inneren Fraktion weisen die Feststoffe überwiegend Verunreinigungen der leichten Gruppe auf, während die äußere Fraktion den Hauptteil der Papierherstellungsfasern enthält·The solids remaining in the sludge that this Levels that have been suspended essentially exist of fibrous materials and various types of light organic contaminants as described above * According to the invention it was found that these light materials were effectively eliminated by centrifugal treatment which has a certain difference from normal centrifugal separation and which is expedient "Centrifugal flotation * can be called · In particular, this sludge is fed through a tangential inlet opening guided into a conically shaped container, which is also in its apex and base with outlet openings, as in a usual centrifugal separator is provided · the tangential Feed atom ensures a circular flow in the container and its axis, which separates the solids separates into two main fractions in the boiler »In the inner fraction, the solids predominantly contain impurities the light group, while the outer fraction contains most of the papermaking fibers

Der konische Behälter, in dem diese Separation durchgeführt wird, unterscheidet sich in Aufbau und Betriebsart von den herkömmlichen Zentrifugalreinigern, in denen die Auslaßöffnung von der Basis des Konus gewöhnlich die gleiche Größe wie die EiatriSsöiT^mg aufweist, aber die Auslaßöffnung vom Scheitel «ios Konus ist so verkleinert, daß der Austrag von dort auf ein relativ unbedeutendes Volumen (geringer als 5 $The conical container in which this separation is carried out differs in structure and mode of operation from the conventional centrifugal cleaners in which the outlet opening from the base of the cone is usually the same size like the EiatriSsöiT ^ mg, but the outlet opening from The apex of the cone is so reduced that the discharge of there on a relatively insignificant volume (less than $ 5

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des Einlaßströmes begrenzt ist, eine Verteilung der Auslaßströme, die wohl für den Zweck ausreicht, körnige Verunreinigungen von sonst relativ reinen Papierfasern zu entfernen. Zum Zwecke der Erfindung würde jedoch eine solche Fluß teilung keine nützlichen Ergebnisse bringen, da der Hauptteil der Papierfasern und der leichten Stoffe zusammen durch die Basisauslaßöffnung abgeführt würden«of the inlet flow is limited, a distribution of the outlet flows, which is probably sufficient for the purpose, grainy impurities to remove otherwise relatively pure paper fibers. For the purpose of the invention, however, such Flux division does not bring any useful results because the bulk of the paper fibers and the light fabrics come together would be discharged through the base outlet opening "

Erfindungsgemäß hat die Scheitelauslaßöffnung ein wesentlich größeres Haß als bei üblichen Reinigungsvorrichtungen, und der Zuführdruck und der Zufluß strom werden ausreichend hoch gehalten, um einen Auslaß durch beide Auslaßöffnungen mit beachtlichen volumetrisehen Geschwindigkeiten und mit einem Druckabfall hervorzurufen, der gleich oder wesentlich , höher als der beim herkömmlichen Betrieb verwendeten ist· Unter diesen Bedingungen fließen die meisten Papierherstellungsfasern durch die Scheitelöffnung mit der äußeren Fraktion, in welche der Schlamm im Kessel getrennt wird, während die leichten Stoffe mit der inneren Fraktion durch die Öffnung in der Basis des Behälters ausgetragen werden, welche die Aufnahmeöffnung bei dem herkömmlichen Zentrifugalreinigungsbetrieb ist.According to the invention, the apex outlet opening has an essential more hatred than conventional cleaning devices, and the supply pressure and flow become sufficient held high to provide an outlet through both outlet ports at considerable volumetric velocities and with cause a pressure drop that is equal to or significantly higher than that used in conventional operation Under these conditions most of the papermaking fibers flow through the apex opening with the outer fraction, into which the sludge in the boiler is separated, while the light substances with the inner fraction through the opening in the base of the container, which the receiving opening in the conventional centrifugal cleaning operation is.

Während sich die Erfindung in erster Linie auf die Trennung leichter Verunreinigungsmaterialien von Papierherstellungsfasern bezieht, kann der Zentrifugalflotationsprozeß zu diesem Zweck mit anderen Behandlungsstufen kombiniert wer-While the invention relates primarily to the separation of light contaminant materials from papermaking fibers the centrifugal flotation process can be combined with other treatment stages for this purpose

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den» Beispielsweise kann der Schlamm zum Ablösen oder Lockern des Fettbestandteils von den Papierfasern vor dem Schritt der Zentrifugalflotation, der chemisch vorgenommen werden kann, mit einem Dispergierstoff oder Fettentferner behandelt werden, wie z.B. Seife oder Reinigungsmittel oder mechanisch durch eine Vorrichtung) wie z.B. ein Scheibenabscheider oder Entflocker.The »For example, the sludge can be used to detach or loosen the fat component from the paper fibers the step of centrifugal flotation, which can be done chemically, with a dispersant or degreaser such as soap or detergent or mechanically by a device) such as e.g. a disc separator or deflocculator.

Da die Fraktion des Schlammes mit den Papierfasern, wie die schwerere Fraktion zwecks Zentrifugalflotation behandelt wird, bleiben alle Verunreinigungsteilchen mit Fetteigenschaft bei den Papierfasern. Sie können dann leicht durch eine weitere Reinigungsstufe üblicher Art in einer Zentrifugaireinigungsvorrichtung eliminiert werden· Andere Behandlungen, denen die Papierfaser ausgesetzt werden kann, um ihre Qualität zu steigern, wn-4fare-<E«^44;&t».4Buu steigern, weisen das Aufschließen und Bleichen auf, die den Stufen der Flotation und anderer Reinigungsschritte folgen.Since the fraction of the sludge with the paper fibers is treated like the heavier fraction for the purpose of centrifugal flotation becomes, all impurity particles with a greasy property remain with the paper fibers. You can then easily can be eliminated by a further cleaning stage of the usual type in a centrifugal cleaning device · Others Treatments to which the paper fiber may be exposed in order to increase its quality, wn-4fare- <E «^ 44; & t» .4Buu increase, exhibit the digestion and bleaching that the stages follow flotation and other purification steps.

Die Erfindung bietet weitere Vorteile mittels der Nebenprodukte, die zusätzlich zu den wieder aufbereiteten !'Fasern vorgesehen sind. Insbesondere weist die Ausscheidung aus der Zentrifugalflotationseinheit einen so hohen Gehalt an Fetten und Wachsen, die in Lösungsmitteln löslich sind, auf, so daß man praktisch jene Komponente aus dem Gleichgewicht des Rückstandes separieren kann« Ferner hat das verbleibende Ausschußmaterial so weitgehende organische Eigenschaften«The invention offers further advantages by means of the by-products, in addition to the recycled fibers are provided. In particular, the excretion from the centrifugal flotation unit has such a high content Fats and waxes, which are soluble in solvents, so that one practically those component out of equilibrium can separate the residue "Furthermore, the remaining reject material has extensive organic properties"

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daß es in geeigneter Weise Rohmaterial für die Umwandlung in Brennstoff darstellt, sei es» daß die Fette und Wachse vorher entfernt sind oder nicht·that it is a suitable raw material for conversion into fuel, be it the fats and waxes are previously removed or not

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen· Es zeigen:Further advantages, features and possible applications of the present invention emerge from the following description in connection with the drawings it shows:

Pig· 1 schematisch ein vollständiges System zur Durchführung der Erfindung undPig · 1 schematically shows a complete system for carrying out the invention and

Fig. 2 und 3 abgebrochene Ansichten unter Darstellung von Modifikationen des Systems nach Fig. 1.FIGS. 2 and 3 are fragmentary views showing modifications to the system of FIG.

Die in Fig. 1 gezeigte Anlage weist einen Klärbottich oder Behälter 10 für die Abfallbehandlung auf, dem feste Abfall- materialien durch geeignete Einrichtungen, wie z.B. einen Förderer 12, zugeführt werden. Eine Alteisenentfernungsvorrichtung 13 steht mit dem Behälter 10 zur Entfernung der relativ unzerbrechlichen Materialien aus dem Behälter 10 in Verbindung, und ein wässriges Medium, wie z.B₀ Wasser, kann durch die Alteisenentfernungsvorrichtung 13 mittels der Leitung 14 in den Behälter 10 eingeführt werden·The plant shown in FIG. 1 has a septic tank or container 10 for waste treatment, to which solid waste materials are fed by suitable devices, such as a conveyor 12, for example. A scrap removal apparatus 13 communicates with the reservoir 10 to remove the relatively unbreakable materials from the container 10 in connection, and an aqueous medium, such as ₀ the water can through the scrap removal apparatus 13 via the conduit 14 in the container 10 are inserted ·

Das ganze Gerät kann ähnlich dem in dem US-Patent 3 5k9 Ο92 beschriebenen sein, wobei der Breiapparat oder Pulpsr vorzugsweise die Eigenschaften aufweist, die in der USA-Patent-The whole apparatus can be similar to that described in US Patent 3,5k9,992 , with the pulping apparatus or pulp preferably having the properties described in US Patent

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schrift 3 595 488 beschrieben sind. Wie in jenen Veröffentlichungen ausführlich, beschrieben ist, ist in dem Behälter 10 ein Rotor 15 vorgesehen., der einen kreisenden Fluß vorsieht und das feste Abfallmaterial in dem Behälter kräftigen hydraulichen und mechanischen Scherkräften untejf· wirft, wodurch die relativ brechbaren Teile der Feststoffe auf ein bestimmtes Maß reduziert werden, damit sie durch eine Rlatte 16 im Boden des Behälters herausgeleitet werden. Die Platte 16 hat öffnungen im Bereich von 1,25 bis 2,5** cm im Durchmesser (1/2 bis 1 Zoll)«3 595 488. As in those publications is described in detail, a rotor 15 is provided in the container 10 Provides flow and the solid waste material in the container is subject to powerful hydraulic and mechanical shear forces throws, creating the relatively frangible parts of the solids can be reduced to a certain level so that they can be led out through a ridge 16 in the bottom of the container. The plate 16 has openings in the range from 1.25 to 2.5 cm in diameter (1/2 to 1 inch) "

Ein Schlamm, der aus eiuein Teil dos wässrigen Mediums und relativ brechbarer Festabfallmaterialien besteht, die zu hinreichend kleiner GrSBe reduziert; sind, um durch, die Sohlenplatte 16 zu gelangen, wird mittels Leitung 18 entfernt und durch die Pumpe 19 zu einer Zentrifugalrelnigungsvorrichtung oder einem Flüssigkeitszyklon 20 relativ großen Maßes und großer Kapazität gepumpt· Dieser Schlamm wird tangential in die Reinigungsvorrichtung 20 eingeführt, und die meisten der körnigen nicht organischen Stoffe werden durch den Scheitel der Reinigungsvorrichtung, wie durch den Pfeil 22 gezeigt, entfernt·A sludge that consists of a part of the aqueous medium and relatively frangible solid waste materials that are too sufficiently small size reduced; are to get through that soleplate 16 to get is removed by means of line 18 and by pump 19 to a centrifugal inclination device or a liquid cyclone 20 of relatively large size and large capacity pumped · This sludge becomes tangential introduced into the cleaning device 20, and most the granular non-organic matter is caused by the vertex the cleaning device, as shown by the arrow 22, removed

Der Rest des Schlammes» fiter etwa 59 % des &eearntvoluÄens und etwa 85 $ der in die Reinigungsvorrichtung 20 hineingeführten Feststoffe enthält, fließt oben aus der Reinigungsvorrichtung mittels Leitung 2k aus und wird am einer passenden «iebver- The rest of the sludge "containing about 59% of the fiter & eearntvoluÄens and about 85 $ of the conducted into the cleaning device 20 solids flows upwardly from the cleaning device by means of line 2 k, and is at an appropriate" iebver-

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richtung 25 geführt, die vorzugsweise relativ grob ist, beispielsweise Sieböffnungen von 3» 12 mm (i/8 Inch) Durchmesser aufweisen* Die zurückgehaltenen Materialien, die im Sieb 25 vom Schlamm entfernt sind, werden durch eine Leitung 26 entfernt, und die durchgelassenen Stoffe werden durch Leitung 27 zu einem relativ feinen Sieb 30 für eine zusätzliche Siebung geführt, beispielsweise durch Öffnungen mit einem Durchmesser von 1,59 nun (1/16 Inch).direction 25, which is preferably relatively coarse, for example having sieve openings of 3 »12 mm (i / 8 inches) in diameter are passed through line 27 to a relatively fine screen 30 for additional screening, for example through 1.59 mm (1/16 inch) diameter openings.

Die durchgelassenen Stoffe aus dem Feinsieb 30 werden mittels Pumpe 31 einer weiteren Reinigungsvorrichtung zugeführt, die durch eine Zentrifugalreinigangsvorrichtung dargestellt ist, während die vom Sieb 30 zurückgehaltenen Bestandteile durch eine Leitung 3k zur Reststoffrückhalteleitung 35 fließen, und diese zurückgehaltenen Reststoffe ion der Reinigungsvorrichtung 33 werden in ähnlicher Weise durch eine Leitung 36 zur Leitung 35 geführt* Da in dem meisten Fällen der von der Reinigungsverrichtung 33 durchgelassene Stoff noch eine beachtliche Menge feiner Teilchen an organischem Schmutz aufweist, wird er bevorzugt e±r«*r weiteren Reinigung in dieser Stufe unterworfen, die durch eine Pumpe 39 und eine Zentrifugalreinigungsvorxlchtung kO The substances that have passed through from the fine sieve 30 are fed by means of a pump 31 to a further cleaning device, which is represented by a centrifugal cleaning device, while the constituents retained by the sieve 30 flow through a line 3k to the residue retention line 35, and these retained residues ion the cleaning device 33 are similar way * since in most cases the transmitted from the cleaning performing 33 substance still a considerable amount of fine particles having passed through a conduit 36 to the conduit 35 of the organic dirt is he prefers e ± r "* r further purification at this stage subjected to by a pump 39 and a centrifugal cleaning device kO

dargestellt ist» Vorzugsweise wird die Reinigungsvorrichtung hO betrieben, um eine feinere Reinigung zu bewirken als die Reinigungsvorrichtung 33* beispielsweise durch Verdünnen des Stoffes auf eine Konsistenz in der Größenordnung von 0,3 ^, im Vergleich zu 0_t7 £ bei der Reinigungsvorrichtung 33 und/oder durch Verwendung einer 15t²^ ^cm - (6 Zoll)The cleaning device h0 is preferably operated in order to effect finer cleaning than the cleaning device 33 *, for example by diluting the substance to a consistency of the order of magnitude of 0.3 ^, compared to 0 _t 7 £ in the cleaning device 33 and / or by using a 15t ² ^ ^cm - (6 in)

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Reinigungsvorrichtung 33 und eine 7»62 cm - (3 Zoll) Reinigungsvorrichtung kO. Der aus der Reügungsvorrichtung ho durchgelassene Stoff wird durch eine Leitung 41 zu einem Peinstoff entferner ^2 geführt, der als eine Art schräg angeordnetes Sieb dargestellt ist , aus dem die zurückgehaltenen Feinstoffe durch eine Leitung hj zur Hauptleitung 35 für die zurückgehaltenen Stoffe zugeührt werden·Cleaning device 33 and a 7 »62 cm - (3 inch) cleaning device kO. The material that has passed through from the irrigation device ho is led through a line 41 to a fine material remover ^ 2, which is shown as a kind of inclined sieve, from which the retained fine materials are fed through a line hj to the main line 35 for the retained materials.

Der Feststoff in dem vom Feinstoff entferner 42 durchgelassenen Stoff besteht aus Papierfasern, die in erster Linie durch in Lösungsmittel löslichen Fetten und Wachsen und durch andere faserähnliche Materialien verunreinigt sind· Gerade die Entfernung dieser Verunreinigungen bringt die schwierigsten Reinigungsprobleme, und die vorliegende Erfindung löst dieses Problem, wie im folgenden beschrieben ist·The solids in the fines remover 42 let through Fabric consists of paper fibers, which are primarily made by solvent-soluble fats and waxes and through other fiber-like materials are contaminated · It is precisely the removal of these contaminants that brings about the most difficult Cleaning problems, and the present invention solves this problem as described below

Eine Pumpe hh und eine Leitung 45 führen den aus dem Feinst off entferner hz durchgelassenen Stoff zu einer Zentrifugalflotationseinheit 5°t die etwas schematisch als ke gel stumpfförmiger Aufbau gezeigt ist, der mit einer tangentialen Einlaßöffnung 51, einer Scheitelauslaßöffnung 52 und einer Basisoder Oberauslaßöffnung 53 versehen ist· Die Einheit 50 ist tatsächlich eine Zentrifugalreinigungsvorrichtung besonderer Konfiguration und Betriebsweise, die zur Trennung des hereinkommenden Schlammes in eine äußere Fraktion, welche das meiste Cellulosefasermaterial aufweist, und eine innere Fraktion führen, welche den Hauptteil der Fett- oder anderen leichten Materialien, einschließlich Kunstfasern, enthält.A pump hh and a line 45 lead the material that has passed through from the fines off remover hz to a centrifugal flotation unit 5 ° t which is shown somewhat schematically as a conical frustum-shaped structure, which is provided with a tangential inlet opening 51, a top outlet opening 52 and a base or upper outlet opening 53 The unit 50 is in fact a centrifugal cleaning device of particular configuration and operation which results in the separation of the incoming sludge into an outer fraction, which comprises most of the cellulosic fiber material, and an inner fraction, which contains the bulk of the fat or other light materials, including synthetic fibers , contains.

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Des weiteren läßt man die Einheit 50 i¹* einer solchen
Weise arbeiten, daß die äußere Fraktion durch die Scheitelauslaßöffnung 52 als durch gelassenes Material ausströ· men gelassen wird, während die Fraktion mit den leichten Verunreinigungen durch die obere Auslaß öffnung 53 als/Oas zurückgehaltene Material ausströmen gelassen wird.Furthermore, one leaves the unit 50 i ¹ * such
Work in such a way that the outer fraction is allowed to flow out through the apex outlet opening 52 as material allowed through, while the fraction with the light impurities is allowed to flow out through the upper outlet opening 53 as retained material.

(Fortsetzung folgt auf Seite lh) (To be continued on page lh)

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Diese Betriebsbedingungen und Ergebnisse werden durch eine derartige Bemessung der einzelnen öffnungen und eine derartige Steuerung der Beschickung und des Druckes erhalten, daß die zwei durch die jeweiligen Öffnungen 52 und 53 ausströmenden Fraktionen im Volumen etwa gleich sind und der Druckabfall im wesentlichen größer ist als bei einer herkömmEchen Zentrifugalreinigungsvorrichtung· Als spezielles Beispiel erhielt man zufriedenstellende Ergebnisse in der Praxis mit der Erfindung durch die Verwendung einer 7 t62 cm - (3 Zoll-)Durchmesser-¥irbelreinigungsvoriichtung als Einheit 50, in der die Einlaßöffnung 51 und die obere Auslaßöffnung 53 jeweils einen Durchmesser von 1,25 cn» 0/2 Zoll) aufweisen, wie üblich, wobei aber die Scheitelauslaßöffnung 52 einen Durchmesser "von 1^29 mm (?/i6 Zoll) hat, im Vergleich zu einem üblichen Maß von 0,8 cm (i/3 Zoll) im Durchmesser für diese öffnung und einen entsprechend kleinen Prozentsatz (kleiner als 5 $ und gewöhnlichThese operating conditions and results are supported by a obtain such a dimensioning of the individual openings and such a control of the loading and the pressure, that the two flow out through the openings 52 and 53, respectively Fractions are approximately equal in volume and the pressure drop is substantially greater than that of a conventional one Centrifugal Cleaner · As a specific example, satisfactory results were obtained in FIG Practice with the invention through the use of a 7 t62 cm - (3 inch) diameter swivel cleaning device as Unit 50, in which the inlet port 51 and the upper outlet port 53 each have a diameter of 1.25 cn »0/2 Inch) as usual, but with the apex outlet opening 52 having a diameter "of 1 ^ 29 mm (? / I6 inch) has, compared to a common 0.8 cm (i / 3 inch) in diameter for this opening and one accordingly small percentage (less than $ 5 and common

enger an 1 $>) des gesamten dort durchströmenden volumetrischen Flusses·closer to 1 $>) of the total volumetric flowing through there River

Der empfohlene Druckabfall für eine 7,62 cm -(3 ZoIl)-Reinigungsvorrichtung für herkömmliche Zentrifugalreinigungszwecke beträgt 2_tk6 bis 31,6 kg/cm (35 bis h5 psig) bei 83,3 1 pro Minute Durchfluß (22 gallons pro Minute). Dagegen erhielt man bevorzugte Ergebnisse durch die Erfindung bei ausreichend höheren Zuführdrücken und Zuführströmen, um näherungsweise gleiche volumetrische StrömeThe recommended pressure drop for a 7.62 cm (3 inch) washer for conventional centrifugal cleaning purposes is 2 _tons k6 to 31.6 kg / cm (35 to h5 psig) at 83.3 liters per minute flow rate (22 gallons per minute) . On the other hand, preferred results were obtained by the invention at sufficiently higher feed pressures and feed flows to have approximately equal volumetric flows

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durch, beide Auslaßöffnungen 52 und 53 zu erhalten, und bei einem Druckabfall zumindest gleich dem bei üblichen Betrieben - und vorzugsweise etwas größer als dort - beispielsweise 4,2 bis 5,2 kg/cm² (60 bis 80 peig).by maintaining both outlet openings 52 and 53, and with a pressure drop at least equal to that in normal operations - and preferably slightly greater than there - for example 4.2 to 5.2 kg / cm ² (60 to 80 peig).

Durch den Betrieb eines oben beschriebenen Systems erhaltene Versuchsergebnisse zeigen, daß der Strom aus dem Scheitelauslaß 52 wie etwa 80 bis 90 $ des ursprünglich in dem hereinkommenden Schlamm enthaltenen Feststoffgehalt aufweist und daß diese Peststoffe in erster Linie Fasern guter Qualität zur Wiederverwendung und nur unbeträchtliche Verunreinigungsraengen aufweisen, in erster Linie Teilchen aus organischem Schmutz, wie z.B. Kunststoff-Fasern und aephalthaitige Materialien· Der äußere aus der Einheit 50 durch die obere öffnung 53 fließende Strom weist nur 10 bis 20 # der ursprünglichen Feststoffe auf, aber diese Feststoffe enthalten in erster Linie Feinstoffe, Haar, synthetische Fasern und andere nichtgleiohe Teilchen sowie auch die Mehrzahl des Fettes und Wachses, das in dem hereinkommenden Stoff zugegen war· Die weitere Behandlung dieses zurückgehaltener* Materials aus der Leitung 55 wird im folgenden be β ohr 1 ^n. Sie oben in Verbindung mit der Verwendung der Einheit 50 angegebenen Werte sehen typische geeignete Betriebsbedingungen für die Praxis der Erfindung vor, aber es gibt einen gewissen Spielraum bei diesen Werten, und man sollte bemerken, daß die Koneis ten* des iur Einheit 50 auge führt en Experimental results obtained by operating a system described above indicate that the stream from the apex outlet 52 is approximately 80 to 90% of the solids content originally in the incoming sludge and that these pests are primarily comprised of good quality fibers for reuse and negligible levels of contamination , primarily particles of organic dirt, such as plastic fibers and aephalthaitige materials · the outer from the unit 50 flowing through the upper opening 53 stream has a 10 to 20 of the original solids #, but these solids contain primarily fines , hair, synthetic fibers and other nichtgleiohe particles as well as the majority of the fat and wax, which was present in the incoming material · the further treatment of this retained * material from the conduit 55 will be hereinafter β ear 1 ^ n. Above in connection with the use of the unit see 50 values given typical suitable operating conditions for the practice of the invention before, but there is some leeway in these values, and you should notice that the Koneis th * of iur unit 50 eye leads en

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Schlammes ein bedeutender Faktor ist· Insbesondere zeigen die Versuche, daß die erwünschte Trennung umso wirksamer ist» je niedriger die Konsistenz, d.h. Dickflüssigkeit ist, und man hat die besten Ergebnisse bei Konsistenzen bei den unteren Werten im Bereich von 0,3 bis O_t7 $ erhalten.Sludge is an important factor · In particular, the tests show that the desired separation is the more effective »the lower the consistency, ie thick liquid, and one has the best results with consistencies at the lower values in the range of 0.3 to O _t 7 $ received.

Ein anderer bedeutender Steuerfaktor ist das Verhältnis der Flußbereiche der Einlaßöffnung 51 zur Scheitelauslaßöffnung 52. Bei einer relativ kleinen Reinigungsvorrichtung, wie z.B. einer 7»62 cm -(3 Zoll)-Einheit beschrieben, sollte dieses Verhältnis mindestens ItI für maximale Ausbeute betragen, braucht aber nicht wesentlich größer sein. Somit kann der Auslaß 52 einen Durchmesser in der Größenordnung von 1,27 cm (1/2 Zoll) bis 14,29 mm (9/16 Zoll) haben, wenn die Einlaßöfftang einen Durchmesser von 1,27 cm (1/2 Zoll) hat. Für eine größere Reinigungsvorrichtung, die beispielsweise 15,24 cm (6 Zoll) im Durchmesser ist, sollte dieses Verhältnis im Bereich von ItI bis 1:1,5 sein.Another important control factor is the ratio of the flow areas of the inlet port 51 to the apex outlet port 52. For a relatively small cleaning device, such as a 7 »62 cm (3 inch) unit, should this ratio be at least ItI for maximum yield, but does not need to be much larger. Thus, the outlet 52 may be on the order of magnitude in diameter from 1.27 cm (1/2 inch) to 14.29 mm (9/16 inch) when the inlet opening is 1.27 cm (1/2 inch) in diameter Has. For a larger cleaning device, for example 15.24 cm (6 inches) in diameter, this should be Ratio in the range from ItI to 1: 1.5.

Im allgemeinen sollte dieses Verhältnis für die maximal Ausbeute derart sein, daß die volumetrisehen Ströme durch die zwei Auslaßöffnungen näherungsweise gleich sind, aber je größer die ReinigungsvoxxLchtung ist, umso größer sollte der Druckabfall sein, im Vergleich mit üblichen Betriebsdrücken für Wirbelreiniger, um Zentrifugalkraftbedingungen herzustellen, die gleich jenen im herkömmlichen Zentrifugalreinigungsbetrieb sind« Während beispielsweise eine 15,24 cm- (6 ZoIl)-In general, this ratio should be used for the maximum yield be such that the volumetric flows through the two outlet openings are approximately the same, but each The greater the cleaning voxx speed, the greater the pressure drop should be compared to normal operating pressures for vortex cleaners to establish centrifugal force conditions, which are the same as those in conventional centrifugal cleaning operations «While a 15.24 cm (6 inch)

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Zentrifugalreinigungsvorrichtung herkömmlich, bei einem Druckabfall von 2,8 kg/cm (40 psi) arbeitet und eine 7,62 cm (3 Zoll) Zentrifugalflotationseinheit bei einem Druckabfall im Bereich von 2,8 bis 7 kg/cm (hO bis 100 psi) arbeitet, ist ein Druckabfall von mindestens $_t6 kg/cm (80 psi) für eine 15_f24 cm (6 Zoll)-Zentrifugalflotationseinheit notwendig, und höhere Drücke im Bereich von 5» 6 bis 14,1 kg/cm (80 bis 200 psi) sind erwünscht. Centrifugal cleaning apparatus is conventional, operating at a pressure drop of 2.8 kg / cm (40 psi) and a 7.62 cm (3 inch) centrifugal flotation unit operating at a pressure drop in the range of 2.8 to 7 kg / cm (HO to 100 psi) , a pressure drop of at least $ _t 6 kg / cm (80 psi) for a 15 _f 24 cm (6 inches) -Zentrifugalflotationseinheit necessary and higher pressures in the range of 5 »6 to 14.1 kg / cm (80 to 200 psi) are desirable.

Man fand, daß die oben erwähnten Bedingungen für den Erhalt maximale r Ausbeute von Fasern annehmbarer Qualität zufriedenstellend sind, man kann die Zentrifugal-Flotationseinheit 50 aber auch bei erheblichem Selektivitätsgrad, d.h. Wahlmöglichkeit, arbeiten lassen, die zu kleineren durchgelassenen Traktionen führt, welche Fasern maximal erhältlicher Längen enthalten. ¥enn beispielsweise der Strom durch die Scheitelöffnung 52 auf den Bereich von 20 bis 35 $ des Zuführstromes reduziert wird, enthält jene Fraktion den Hauptteil der längsten Fasern, die im Zuflußstrom zur Einheit vorhanden waren, und ist deshalb entsprechend freier an Feinstoffen und leichten Verunreinigungsmaterialien_o Wenn somit der Durchmesser des Auslasses 52 auf 11,11 mm (7/16 ZollX.von 14,28 mm (9/16 Zoll) reduziert ist, dann ist der Strom durch diese öffnung hindurch von etwa 50 $ auf etwa 2,5 $ reduziert _t und der Betrag der als· vom Basisauslaß 53 zurückgehaltenen, entfernten Faser ist von etwa 12 $ auf etwa 25 % erhöht.The conditions mentioned above have been found to be satisfactory for obtaining maximum yield of fibers of acceptable quality, but the centrifugal flotation unit 50 can also be operated with a substantial degree of selectivity, ie choice, resulting in smaller transmitted tractions, which fibers are maximum available lengths included. If, for example, the flow through the apex opening 52 is reduced to the range of 20 to 35 $ of the feed stream, that fraction contains the majority of the longest fibers that were present in the feed stream to the unit and is therefore correspondingly freer of fines and light contaminants _{or the like} Thus, if the diameter of outlet 52 is reduced to 11.11 mm (7/16 in. By 14.28 mm (9/16 in.)) Then the flow through this opening is from about $ 50 to about $ 2.5 reduces _t and the amount of fiber removed as retained from base outlet 53 is increased from about $ 12 to about 25 % .

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Ia des vorlisrgsfcei/.cceK Beispiel lieg"« die Verringerung der Größe des Auslasses 52 im ¥®riiält£s -von 8s5s aber der wirksame Fließbereich des Auslasses wird noch mehr als 12 mäL jenes des Scheitelauslasses in einer herkömmlichen Reinigungsvorrichtung derselben €4röße sein« Ee ist auch klar, daß ähnliche Ergebnisse ohne änderung üe& tatsächlichen Maßes des Auslasses 52 dadurch erhalten werden können, daß man den Rifakdruck darauf steigert, e.B· durch ein geeignetes Drosselventil 56 izi- der- Leittsng 57 aus άύΐη Auslaß- 52· Man kann allgemein feststellen^ daß eine Faserausbeute höchster Qualität aus einer Zenti-ifugalflotatiosiseinheit dadurch erhalten wirdι daß man den Druckabfall vergrößert ₉ das durchgelassene Volumen verkleinert und bei selir u:ledrigei* KQnsxstensen arbeitet ₉ wie EsB₀ feel O₅ 3 $»3 aber- df.eae Äiisbeitts ■ wird dem™ entsprechenc, acif den Befeag TBaazi^Tt _s um den die zsurückgehaltene Fraktion gesteigert ist· I>ie am meistei» sjiiiriedenstellenden Ergebnisse ©rliielt mar. insofern mit einer 7₈62 cm-(3 Zoll)-Ein2ieit_& v/ie oben besshf-i.ebea_t und man kasm dieobige Beschreibung hinsichtlich ace Verhältnisses von Einlaßöffnung zu Scheitölauslaßöffniing für eine 7,6 cm-Einheit etwa als ein Verhältnis im Bereich von 1 { O_f73 bis 1 ί 1»25 formulier^ je nach dem gewünschtem Volumen und der Qualität der Ausbeute durchgelassener Fasern*In the previous example there is "« the reduction in the size of the outlet 52 by 8s5s, but the effective flow area of the outlet will be more than 12 times that of the apex outlet in a conventional cleaning device of the same size " Ee is also clear that similar results without change üe & actual dimension of the outlet 52 can thereby be obtained, that it increases the Rifakdruck, eB · izi- through a suitable throttle valve 56 DER Leittsng 57 from άύΐη outlet 52 · one can generally determine ^ that a fiber yield of the highest quality from a central flotation unit is obtained by increasing the pressure drop, ₉ reducing the volume passed, and working with selir u: leatherrigei * KQnsxstensen ₉ like EsB ₀ feel 0 ₅ 3 $ »3 but- df.eae ■ Äiisbeitts is entsprechenc the ™, ACIF the Befeag TBaazi ^ Tt _s increased by which the zsurückgehaltene fraction · I> ie on meistei "sjiiiriedenstellenden results © rliielt mar. In so far, with a 7 ₈ 62 cm (3 inch) unit _& v / ie above besshf-i.ebea _t and the above description regarding ace ratio of inlet port to log oil outlet port for a 7.6 cm unit is approximately as a ratio in Range from 1 {O _f 73 to 1 ί 1 »25 formulated ^ depending on the desired volume and the quality of the fiber yield *

Das aus der Einheit 50 dKrchgelaesene Material_s welches durch die Scheitelauslaßöffnung 52 av&sir^fctj benötigt gawöhnlich eine zusätzlMie Behandlung oder zusätzliche Behandlungen, je nach der Verwendung, zu der es schließlich gegeben wird*The dKrchgelaesene from the unit 50 through the material _s which Scheitelauslaßöffnung 52 av & sir ^ fctj required gawöhnlich a zusätzlMie treatment or additional treatments, depending on the use to which it will eventually added *

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Es ist datier als durch Leitung 56 zu weiteren. Behandlungsstaiionen geführt gezeigt. Wenn beispielsweise das durchgelassene Material aus der Einheit 50 noch irgendeinen erheblichen Betrag feiner körniger Materialien oder feiner Teilchen organischen Schmutzes aufweist, kann es einer weiteren Zentrifugalreinigungsstufe unterworfen werden, wobei in diesem Fall Station 60 eine zusätzliche Zuführpumpe und eine Reinigungsvorrichtung ähnlich der Pumpe 31 und Reinigungsvorrichtung 33 darstellt, die zusätzlich zu Pumpe 39 und Reinigungsvorrichtung kO oder anstelle derselben verwendbar ist.It is more dated than through line 56 to further. Treatment stations shown guided. For example, if the material passed from unit 50 still has any significant amount of fine granular materials or fine particles of organic dirt, it can be subjected to a further centrifugal cleaning stage, in which case station 60 has an additional feed pump and cleaning device similar to pump 31 and cleaning device 33 represents, which can be used in addition to the pump 39 and cleaning device kO or instead of the same.

Eine andere mögliche Behandlung ist der Aufschluß, insbesondere , wenn die Faser schwierig zu entfernende Verunreinigungen enthält, wie z.B. Fett, Wachs und Asphalt, die leicht durch Aufschluß dlspergiert werden können, und in Jedem F_al^vle, wenn die Faser gebleicht werden muß« Die Station 61 ist dementsprechend für einen Aufschluß vorgesehen, und man erhält mit einem beliebigen herkömmlichen Aufschluß zufriedenstellende Ergebnisse, wenn man NaOH als Chemikalie in Konzentrationen von 1 bis 15 Gewichtsprozent ei verwendet unter Druck- xvxri *>:aperaturbedingungen im Bereich von 0,7 kg/cm (iO psi) und 115₉€°C (239°F) bis 7t°3 kg/cm² (IO0 psi) und 171⁰C (338^oF) und Seiten von 5 bis 15 Minuten« Dem Aufschluß vorausgehend sollte eine geeignete Entwässerungsvorrichtung verwendet werden; die Konsistenzen in der Höhe von 45 $ verarbeiten kann im Vergleich zu 0,6 bis 1,0 56, bei denen der durchgelasseneAnother possible treatment is digestion, especially if the fiber contains difficult-to-remove impurities such as grease, wax and asphalt, which can be easily dlspergiert by digestion, and in each F _a l ^v le, if the fiber has to be bleached "The station 61 is accordingly provided for digestion, and is obtained by any conventional pulping satisfactory results when NaOH as chemical in concentrations of 1 to 15 weight percent of egg used under pressure xvxri *>: aperaturbedingungen in the range of 0.7 kg / cm (iO psi) and 115 ₉ € ° C (239 ° F) to 7t ° 3 kg / cm ² (IO0 psi) and 171 ⁰ C (338 ^o F) and pages of 5 to 15 minutes, "digestion previously a suitable drainage device should be used; the consistencies of $ 45 can handle compared to 0.6 to 1.0 56 where the let through

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Stoff die Flotationseinheit 50 verläßt, und die Station 62 stellt eine Schlußstufe einer Wasch- und Entwässerungsvorrichtung für den aufgeschlossenen Stoff dar·Stock leaves the flotation unit 50, and the station 62 represents a final stage of a washing and dewatering device for the digested substance

Es sei bemerkt, daß erhebliche Vorteile bei der Durchführung der soeben beschriebenen AufSchlußstufe gegeben sind, die der ZentrifugalfIotationsstufe folgt, anstatt ihr vorauszugehen» Beispielsweise versucht der Aufschluß die Partikelgröße einiger leichter Verunreinigungen, insbesondere der synthetischen Fasern zu reduzieren, und dadurch wird es schwieriger, sie zu eliminieren, als wenn sie eine größere Teilchengröße hätten· Zusätzlich hat die Entfernung des größten Teils des Fettes durch Zentrifugalflotation zum Ergebnis, daß wenige Chemikalien für eine folgende Aufschlußstufe erforderlich sind, als wenn das Fett noch vorhanden wäre.It should be noted that there are considerable advantages in carrying out the decomposition step just described, which the Centrifugal rotation stage follows instead of preceded it » For example, the digestion tries the particle size of some easier to reduce impurities, especially of synthetic fibers, and this makes it harder to remove them than if they had a larger particle size · In addition, removing most of the fat by centrifugal flotation with the result that few chemicals are required for a subsequent digestion stage, as if the fat were still there.

Abhängig von der Menge des fettigen Materials im Schlamm kann es erfindungsgemäß vorteilhaft sein, eine Vorausstufe vorzusehen, mit dem Zweck, das Fett aus den Fasern zu lösen, bevor der Schlamm der Zentrifugalflotation unterworfen wird. Beispielsweise kann eine Seife, Reinigungsmittel oder ein anderes Dispergiermittel für das Fett dem Schlamm zugegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Schlamm einer mechanischen Tätigkeit ausgesetzt werden, die das Fett aus den Fasern oder Papier her Stellungsmitteln zu lösen versucht, beispielsweise in einem Scheibenabscheider oder einer Ausflockvorrichtung, Fig. 2 stellt einen Bruchteil der AnlageDepending on the amount of fatty material in the sludge, it may be advantageous according to the invention to have a preliminary stage with the purpose of loosening the fat from the fibers before the sludge is subjected to centrifugal flotation. For example, a soap, detergent, or other dispersant for the fat can be added to the sludge will. Alternatively or additionally, the sludge can be a mechanical activity that tries to loosen the fat from the fibers or paper making means, for example in a disc separator or a flocculation device, Fig. 2 shows a fraction of the plant

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der Fig. 1 in modifizierter AusfÜhrungsform dar, um eine solche weitere Behandlungsstation 65 zwischen dem Feinstoffentferner hz und der Flotationseinheit 50 vorzusehen, welches die bevorzugte Stelle für diese Abscheider -oder Fettdispergierstation ist·1 in a modified embodiment in order to provide such a further treatment station 65 between the fine material remover hz and the flotation unit 50, which is the preferred location for this separator or fat dispersion station.

diethe

Eine andere wünschenswerte Stufe,/insbesondere bei der Eliminierung von Teilchen nützlich ist, die sich hydrodynamisch ähnlich Papierfasern verhalten₉ besteht in der Injektion von Luft in den Schlamm vor der Zentrifugal-Flotationseinheit,5O, Fig. 3 stellt einen abgebrochenen Teil der Anlage der Fig. 1 in modifizierter Ausführungsform dar, um einen Drucktank 66 vorzusehen, der parallel zur Leitung 45 in der ¥eise verbunden ist, daß eine geringere Fraktion, beispielsweise 20 $ des Zuflußstromes zur Einheit 5° dort hindurchstrb'mt und sich dann mit dem Hauptfluß wieder verbindet. Venn der Tank 66 etwa halb voll Druckluft gehalten wird, z.B. 6,33 kg/cm (<?0 psi), wird Luft in der Flüssigkeit gelöst und in Form von Blasen in der Einheit 5° freigegeben. Diese Blasen versuchen anscheinend, sich an die Verunreinigungsteilchen anzuheften und sie wirken zu lassen, als wenn sie eine niedrigere Wichte (spez, Gewicht) hätten, wodurch sie zur inneren Fraktion innerhalb der Einheit 5° und zu deren Basisauslaß 53 wandern.Another desirable stage, which is particularly useful in the elimination of particles which behave hydrodynamically similar to paper fibers _9, consists in the injection of air into the sludge in front of the centrifugal flotation unit, 5O, FIG. 3 represents a broken-off part of the plant of FIG 1 in a modified embodiment to provide a pressure tank 66 which is connected parallel to line 45 in such a way that a smaller fraction, for example 20 $ of the inflow stream to unit 5 ° flows through there and then merges with the main flow again connects. When the tank 66 is kept about half full of compressed air, eg 6.33 kg / cm (<0 psi), air is dissolved in the liquid and released in the form of bubbles in the unit of 5 °. These bubbles appear to attempt to attach to the contaminant particles and make them act as if they had a lower specific gravity, thereby migrating to the inner fraction within the unit 5 ° and to its base outlet 53.

Die gesamte insoweit beschriebene Anlage ist bevorzugt, wenngleich sie erheblichen Veränderungen im Rahmen der Erfindung ausgesetzt werden kann. Da beispielsweise die Zentrifugal-The entire system described so far is preferred, albeit they can be exposed to significant changes within the scope of the invention. Since, for example, the centrifugal

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riotation.seinh.eit 5° als Feins toff entferner recht wirksam ist, wobei die Peinstoffe in die durch den Basisauslaß ausgetragene Fraktion getrennt sind, ist es möglich, den Feinäoffentferner zu eliminieren und die Leitung 4l direkt mit der Pumpe kk zu verbinden. In ähnlicher Weise kann die Anzahl der Zentrifugalreinigungsstatxonen 33 und kO vorerst wahlweise sein, nämlich durch den Betrag der feinen nicht organischen und organischen Schrautzteilchen bestimmt₉ die nach den anfänglichen Behandlungen beim Zyklon 20 und den Siebstationen 25 und 30 verbleiben.riotation unit is quite effective as a fines remover since 5 °, with the fines being separated into the fraction discharged through the base outlet, it is possible to eliminate the fines remover and to connect the line 4l directly to the pump kk. Similarly, the number of centrifugal cleaning stations 33 and kO may initially be optional, namely determined by the amount of fine non-organic and organic dust particles ₉ that remain in the cyclone 20 and the sieving stations 25 and 30 after the initial treatments.

Bei einer anderen Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Anlage ist es möglich, eines oder beide Siebe 25 und 30 durch eine Zentrifugalflotationseinheit zu ersetzen, die im wesentlichen dieselbe Siebfunktion durchführt, da die Mehrzahl der Verunreinigungen, die durch Siebung entfernt werden, große Teilchen von Materialien mit geringem spezifischem Gewicht, wie z.B. Kunststoff, Waohspapier, Holz, Maishülsen, Blätter u.dgl. sind. Beispielsweise dient eine 15,24 cm-(6 Zoll)-Zentrifugalflotationseinheit in ausreichender Weise bei der Grobsiebstation 25 und kann von einer 7|62 cm-(3 Zoll)-Zentrifugalflotationseinheit für die Feinsiebung gefolgt werden oder durch ein herkömmliches Feinsieb. Ein aus der Verwendung von Zentrifugalflotationseinheiten für die Siebung stammender besonderer Vorteil besteht darin, daß das Verhältnis von Papierfaser, welche sie zurückhalten, beachtlich niedriger ist al· bei her-In another embodiment of the system shown in Fig. 1, it is possible to replace one or both screens 25 and 30 with a centrifugal flotation unit which performs essentially the same screening function, since the majority of the impurities which are removed by screening are large particles of Materials with a low specific weight such as plastic, wax paper, wood, corn husks, leaves and the like are. For example, a 15.24 cm (6 inch) centrifugal flotation unit serves adequately at the coarse screening station 25 and may be followed by a 7/62 cm (3 inch) centrifugal flotation unit for fine screening or by a conventional fine screen. A particular advantage stemming from the use of centrifugal flotation units for sieving is that the ratio of paper fibers which they hold back is considerably lower than

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kömmlichen Sieben, wodurch sich eine höhere Ausbeute an Faser in dem durchgelassenen Stoff ergibt« Nach der Reinigung durch einen oder mehrere Zentrifugalreiniger 33 und 40 wird das dirchgslassene Material einer Zentrifugalflotationseinheit 50» v±e schon beschrieben, zugeführt. Alle derartige modifizierten Anlagen und Reihenfolgen können auch durch Hinzufügung von einer oder beiden der Abscheide- und Fettdispergierstationen modifiziert werden.conventional sieves, to give a higher yield of fiber in the transmitted material gives "After purification by one or more centrifugal separators 33 and 40, the material of a dirchgslassene Zentrifugalflotationseinheit 50» already described ± v e, respectively. Any such modified equipment and sequences can also be modified by the addition of either or both of the separating and fat dispersing stations.

¥ie schon bemerkt, erfordern die Unterschiede zwischen den bevorzugten Konsistenzen, bei denen die jeweilige Stufe durchgeführt wird, Verdünnungs- oder Entwässerungsstatio-. nen bei verschiedenen Positionen in der Anlage, und es scheint, daß eine Darstellung solcher Stationen für den Fachmann nicht nötig ist. Es ist jedoch für die Ergänzung der obigen Beschreibungen hinsichtlich der Konsistenz nützlich, den bevorzugten Wert für jede Stufe anzugeben« 3,5 # beim Zyklon 20 und Grobsieb 25, 1 # beim Feinsieb 30, 0,7 $ bei der Reinigungsvorrichtung 33, O_f5 $ bei der Reinigungsvorrichtung k0, 0,3 $ bei dem Feinstoff entferner k2_t 0,5 % bei der Zentrifugalflotationseinheit 50 und 35 $ >ai der Aufschlußvorrichtung 61.¥ As already noted, the differences between the preferred consistencies at which each stage is carried out require a dilution or drainage station. nen at different positions in the plant, and it seems that a representation of such stations for the expert is not necessary. However, in order to complement the above descriptions with regard to consistency, it is useful to indicate the preferred value for each stage "3.5 # for cyclone 20 and coarse sieve 25, 1 # for fine sieve 30, 0.7 $ for cleaning device 33, O _f 5 $ for the cleaning device k0, 0.3 $ for the fine material remover k2 _t 0.5% for the centrifugal flotation unit 50 and 35 $> ai of the digestion device 61.

Es sei bemerkt, daß sowohl die entfernten Feinstoffe als auch die Zentrifugalflotationseinheit Entwässerungstätigkeiten bezüglich des durchgelaesenen Materials aufweisen. Wenn beispielsweise der Stoff in die Feinstoffwegnähmevor-It should be noted that both the removed fines and the centrifugal flotation unit perform dewatering activities with regard to the material read through. For example, if the fabric is in the fine fabric sewing

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richtung bei 0,3 $ eintritt, wird das durchgelassene Material auf etwa 3#5 $ entwässert. In der Zentrifugalflotationseinheit beträgt die Konsistenz des durchgelassenen Materials näherungsweise das Doppelte der Eingangskonsistenz, während die Konsistenz des zurückgehaltenen Materials vom Basisauslaß etwa die Hälfte des Eingangswertes beträgt.direction occurs at 0.3 $, the material that has passed through dehydrated to about $ 3 # 5. In the centrifugal flotation unit the consistency of the material passed through is approximately twice the consistency of the input, while the consistency of the retained material from the base outlet is about half the input value.

Wie schon bemerkt, stellen die in Lösungsmitteln löslichen Verunreinigungsfette und ¥achse etwa 5 $ der Feststoffe im städtischen Abfall· dar, und sie stellen einen noch größeren Teil des zurückgehaltenen Stoffes von der Flotationseinheit 50 dar, nämlich im Bereich von 20 bis 35 $· Dieses zurückgehaltene Material kann mit den zurückgehaltenen Materialien aus früheren Reinigungs- und Siebungsstationen zur Verbrennung in einem Wirbelschichtreaktor oder einer ähnlichen Endbe seitigungsstation kombiniert werden, aber es ist auch möglich, den in Lösungsmitteln löslichen Teil für andere Zwecke wieder aufzubereiten, wie z.B. als Rohmaterial für die Herstellung von Seifen oder Brennstoff, Da in der Tat das zurückgehaltene Material von der Einheit 50 praktisch ganz organische Eigenschaften hat, wobei die meisten BestandteileAs already noted, the pollutant fats and oils, which are soluble in solvents, make up about 5% of the solids in the municipal waste · and they represent an even larger part of the retained matter from the flotation unit 50, namely in the range of $ 20 to $ 35 · This withheld Material can be incinerated with the retained materials from previous cleaning and screening stations be combined in a fluidized bed reactor or similar final disposal station, but it is also possible the solvent soluble part for other purposes to be reprocessed, e.g. as raw material for the production of soaps or fuel, because in fact what is withheld Material from the unit 50 has practically entirely organic properties, with most of the constituents

außer Fett und Wachs, ursprünglich natürlichexcept fat and wax, originally natural

sind
oder künstlich, wie z.B. Kunststoff und Pflanzen, und da es auch relativ gleichmäßige Teilchengröße hat, die klein genug ist, um vom Feinsieb 30 durchgelassen zu werden, sind alle zurückgehaltenen Materialien in erstaunlicher Weise für die Überführung in Brennstoff durch Pyrolyse oder Hydrierungare
or artificial, such as plastic and plants, and since it is also of a relatively uniform particle size small enough to be passed by the mesh screen 30, all of the retained materials are amazingly suitable for conversion to fuel by pyrolysis or hydrogenation

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geeignet. Die Station fO in Fig. 1 stellt dementsprechend eine solche Behandlung dar.suitable. The station fO in Fig. 1 accordingly represents such a treatment.

Um andererseits alle zurückgehaltenen Materialien von der Flotationseiuheit ^O als Brennstoffquelle zu verwenden, kann der in Lösungsmitteln lösliche Teil getrennt durch herkömmliche Behandlungen wieder aufbereitet werden, wie z.B. eine anfängliche Flotations-Klärungsstufe, die von einer Destillation oder einer chemischen Wiederaufbereitungsstufe unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels gefolgt wird. Die Station 70 in Fig. 1 ist also auch für solche wahlweise Wiederaufbereitungsstationen repräsentativo Der Rückstand nach der Entfernung des in Lösungsmittel löslichen Teils weist vorwiegend Papierfaserfeinstoffe auf, die durch ein Hundertmaschensieb gehen können und deshalb im wesentlichen keinen Wert für Papierherstellungszwecke aufweisen, wobei diese Feinstoffe gewöhnlich im Bereich von 60 bis 70 $ des zurückgehaltenen Mateiials von der Flotationseinheit 50 bestehen. Deshalb ist es gewöhnlich am zweckmäßigsten, diesen Rückstand durch^erbrennung zu beseitigen, außer wie im folgenden Absatz beschrieben.On the other hand, to use all the retained materials from the Flotationseiuheit ^ O as a fuel source, the solvent-soluble portion can be prepared separately by conventional treatments again, such as an initial flotation clarification stage of a suitable solvent by a distillation or a chemical reprocessing stage using is followed. Station 70 in Fig. 1 is also representative of such optional reprocessing stations. The residue after removal of the solvent-soluble portion comprises predominantly paper fiber fines which can pass through a hundred-mesh screen and are therefore essentially of no value for papermaking purposes, these fines usually being in the range of $ 60 to $ 70 of retained material from flotation unit 50. Therefore, it is usually best to remove this residue by burning it, except as described in the following paragraph.

Wenn Flotationseinheiten als Siebe bei den Stationen 25 und 30 der Fig. 1 wie erwähnt, benutzt werden, gleicht das von dort zurückgehaltene Material demjenigen von der Flotationseinheit bis zu dem Grad, daß es in erster Linie organische Eigenschaft hat und auch einen relativ niedrigen Anteil oder wiederverwendbare Papierfasern hat. Ferner hat es einen When flotation units are used as sieves at stations 25 and 30 of Fig. 1 as mentioned, the material retained therefrom resembles that of the flotation unit to the extent that it has primarily organic properties and also a relatively low proportion or Has reusable paper fibers. It also has one

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wesentlichen Anteil an Kunststoff oder anderem organischen Material mit in Lösungsmittel löslichen Verunreinigungen. Es ist daher gut für die Verwendung als Rohmaterial für die Umwandlung in Brennstoff geeignet, sei es₉ daß der Lösungsmittel lösliche Teil zuerst von dort wieder aufbereitet ist oder nicht. Wenn die Anlage zur Behandlung des zurückgehaltenen Materials auf diese Weise angeordnet ist, ist es gewöhnlich möglich, damit das zurückgehaltene Material von der Flotationseinheit 50 zu kombinieren, insbesondere wenn die in Lösungsmitteln lösliche Fraktion zuerst von jenem Material entfernt wird.Substantial amount of plastic or other organic material with contaminants that are soluble in solvents. It is therefore well suited for use as a raw material for conversion into fuel, either ₉ that the solvent-soluble part is first recycled from there or not. When the equipment for treating the retained material is arranged in this way it is usually possible to combine it with the retained material from the flotation unit 50, particularly if the solvent soluble fraction is first removed from that material.

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Claims

1 . Process for the preparation of paper fibers for reuse, aiE waste, which contains waste paper which is contaminated by garbage, characterized in that that a pumpable aqueous sludge is formed from the waste, in which the solid constituents maximum Have particle size on the order of paper fibers and essentially comprise paper fibers containing fat and other organic materials, which have a lower specific gravity than paper fibers, are contaminated or which have the same or a higher specific weight but a hydrodynamic behavior than when they would have a lower specific gravity that the sludge is fed to a conical container, the a tangentially disposed inlet port adjacent its base and outlet ports in the apex and base wherein inlet and base openings have substantially the same flow area as the flow area the apex opening is of the same order of magnitude as the base opening but is much larger than the apex opening of a conventional centrifugal cleaner of the same size as the container that the feed stream to the Inlet opening is sufficiently higher than in the conventional cleaner to develop centrifugal force

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conditions in the container at least equal to those used in the cleaning device for operation in conventional centrifugal machines, and that this causes a circular separation of the sludge in the container into an outer fraction, which comprises most of the paper fibers and an internal fraction which contains most of the light contaminant materials and that the output flows through both outlet openings in a predetermined ratio be kept in such a way that the part of the external extraction, through the opening in the apex as a let-through substance is discharged contains most of the paper fibers entering the kettle.

2, method according to claim 1, characterized in, that the ratio of the effective flow area of the inlet port to the apex opening is in the range of 1: 0.75 to 1 s 1.25.

3. The method according to claim 1, characterized in that the openings have essentially the same effective flow area, and that the discharge flows through the outlet openings are essentially the same.

4ο method according to claim 1, characterized in that another step to treat the permeated substance

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is provided by digestion.

5 · The method according to claim 1, characterized by the Step through which the sludge undergoes a precipitation treatment before the feed stage ^ in which the sludge is fed into the conical container, in order to dissolve the fat to effect from the paper fibers.

6 · The method according to claim 1, characterized in that air dissolved in one stage is mixed with the sludge immediately before the feed stage

7 · The method according to claim 1, characterized by a further stage in which a fat dispersant with the Sludge is mixed before the feed stage.

8Q method according to claim 1, characterized in that the container approximately 7f62 cm (t / 2 inches) in diameter each opening having the circular flow area 1.27 cm (1/2 inch) in diameter and the drainage drop in the container at least in the order of 2.81 kg / -

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qcm to 4.22 kg / cm (4p to 60 psi).

9 «Method according to claim 1, characterized in that the sludge that can be pumped through successive preliminary stages formed in which a sludge is created containing water, paper fiber, garbage and at least some of the following

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Contaminant material has:

frangible and non-frangible inorganic materials,

Plant residues,

non-soluble inorganic materials and Semolina or scrap and other dirt,

.in these also a centrifugal cleaning of the sludge takes place to remove most of the inorganic matter From there, the purified sludge continues is subjected to successive coarse and fine sieve stages to produce large particles comparable to paper fibers to remove specific gravity by further centrifugal cleaning of the sieved ScbJamm to remove particles with a high specific weight to remove, and in which a substantial part of the fine fibers from the sieved and removing purified sludge, and thereafter the second, third and fourth stages of claim 1 i.e. feeding the sludge to a conical container, maintaining the feed flow to the inlet port at a suitable level and compliance with the discharge flows through both outlet openings in predetermined! Relationship.

10. The method according to claim 9 »characterized by the further stage that the permeated substance is the digestion is subjected.

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11. The method according to claim 1O ₁ characterized by the step in which the dissolved air rait the sludge is mixed immediately before the feed stage according to claim 1.

12. The method according to claim 1, characterized by the " another stage in which the retained materials in the discharge stream are reused through the base outlet be processed.

13 · The method of claim 12, characterized in that ₃ the retained material has a substantial proportion of achsmaterialien in solvents soluble fat and / or ¥ and further characterized by the step of separation of the solvent-soluble materials from the rest of the retained material.

14 »Product according to the procedure in accordance with one or more of the The preceding claims, characterized in that a finely divided mixture consists essentially of organic constituents there is municipal waste that is essentially free of inorganic materials so that the particles in,

of the mixture have a size smaller than the predetermined maximum

male particle size / and that the mixture is characterized is that the major part thereof consists of paper fibers that can pass through a hundred-mesh sieve, wherein the next largest component of the mixture consists of fat and / or wax soluble in solvents and the same

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weight lower proportions of plastic particles, plastic » having fibers and paper fibers of the papermaking lengths.

15. Product according to claim ΛΗ, characterized in that the fines are in the range from 60 to 70% of the mixture and that the constituent which is soluble in solvents is in the range from 20 to 35% of the mixture.

16. Product according to one or more of the preceding

in claims, characterized in that the solvent-soluble mixture of the fat and / or wax materials by the method of claim 13 are produced.

17 · Product according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the mixture of organic materials, relatively free of fat and / or wax, is made by the method of claim 13.

18. Product according to one or more of the preceding claims, characterized in that a finely divided Mixture consists essentially of organic urban waste, essentially free from non-organic materials, the particles in the mixture having a size smaller than the predetermined maximum particle size and that the mixture has the following additional properties:

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a) a significant proportion of plastic particles,

b) a substantial proportion of paper fiber fines, .

c) a substantial proportion of solvent soluble Fat and / or wax materials; and

d) a lower proportion of paper fibers from papermaking lengths

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