DE4111898C2 - Verfahren zur Auflösung von Altpapier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist bekannt aus der DE 24 34 919 A1. Bei diesem Verfahren wendet man ein Sortiergerät an, das eine in Laufradnähe angeordnete Trennwand in Form eines zweiteiligen Siebes oder eines Siebes mit zumin­ dest zwei unterschiedlichen Perforationen aufweist. Für inter­ mittierenden, also periodischen Betrieb des Stofflösers wird dabei ein geringerer Anteil der Stoffmenge aus dem Sortiergerät über die Siebplatte oder den Siebbereich mit der größeren Per­ foration abgezogen und diese Stoffmenge während des Neubefül­ lens des Stofflösers noch einmal durch das Siebgerät geschickt, wobei die entsprechende Schaltung der Abzugsleitungen eine Sor­ tierung dieser Stoffmenge durch die Siebplatte oder den Siebbe­ reich mit der feineren Lochung erfolgt. Der Sinn solchen dem Stofflöser nachgeschalteten Sortiergeräte ist ja die Entfernung von schwerem Groschmutz, was dadurch gelingt, daß an dem Sor­ tiergerät ein Schwerschmutz-Auslaß, im allgemeinen in Bodennähe desselben angeordnet, vorgesehen ist. Periodisch wird der Schwerschmutz auf diesem Auslaß abgelassen, d. h. praktisch wäh­ rend jedes Stofflöserzyklus einmal.

Ein ähnliches Verfahren ist bekannt aus der EP 012 766 B1, bei welchem die aus dem Stofflöser mit sehr hoher Konsistenz abge­ zogene Stoffmenge stark verdünnt in das Sortiergerät eingelei­ tet wird und schließlich am Ende des Arbeitszyklus des Sortier­ geräts der Schwerschmutz aus diesem mit einer entsprechend großen Wassermenge über den Schwerschmutz-Auslaß (Bodenauslaß) herausgespült wird.

Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, daß der Rotor Arme in Form einer bernoullischen Spirale hat, so daß nur eine geringe Um­ wälzung in dem Umwälzraum des Sortiergeräts und eine möglichst geringe Zerteilung von Schmutzbestandteilen in der Suspension erfolgt.

Diese Sortiergeräte haben in beiden Fällen einen zentralen Stoffeinlaß an der Einlaß-Stirnseite, die vom Rotor und Sieb entfernt liegt.

Es ist nun so, daß bei periodischem Arbeiten des Stofflösers die relativ ungenutzte Zeit, wobei nämlich der Stofflöser im wesentlichen nicht arbeitet, sehr kurz gehalten werden müßte. Dies führt allerdings zu großen Problemen in dem nachgeschalte­ ten Sortiergerät für den Fall, daß es eine starke Durchsetzung des Altpapiers mit Kunststoffbestandteilen vorsieht, die sich durch Wasser nicht auflösen lassen. Hier kann sehr schnell ein Zusetzen der Siebperforation erfolgen. Dies macht eine umständ­ liche Weiterverarbeitung der noch im Stofflöser befindlichen Reststoffmenge erforderlich, dabei muß man den Zyklus unter­ brechen und versuchen, durch starke Spülwasserzugabe den Be­ trieb von Sortiergerät und Stofflöser wieder in Gang zu bringen bzw. wieder in den normalen Rhythmus zu versetzen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Gefahr des Verstopfens des Siebes des Sortiergeräts, das dem Stofflöser nachgeschaltet ist, praktisch auszuschließen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß es nicht nötig ist, ein Sortiergerät mit einer Siebplatte zu verwenden, die zwei unter­ schiedlich große Perforierungen aufweist, sondern daß es viel­ mehr genügt, durch Abzweigung einer geringen Stoffmenge bzw. eines geringen Stoffstroms im Verhältnis zum Gesamtstoffstrom aus dem Raum zwischen Einlaß-Stirnseite und Sieb, zu verhin­ dern, daß der Anteil an nicht sortierbaren Verunreinigungen in diesem Raum und damit die Verstopfungsgefahr des Siebes zu groß wird.

Insbesondere ist es so, daß die Zeit, die für das Ableeren des Stofflösers benötigt wird, wesentlich geringer ist, als die verbleibende Zeit bis zum abermaligen Ableeren des Stofflösers, in welcher die nachträgliche Sortierung des zunächst abgezweig­ ten Teils der Stoffsuspension in dem dem Stofflöser nachge­ schalteten Sortiergerät erfolgen kann. Man hat dabei einen we­ sentlich geringeren Stoffstrom (Menge je Zeiteinheit), so daß die Siebbelastung entsprechend geringer und damit die Sortier­ güte wesentlich besser ist. Dies ergibt sich daraus, daß am Sieb bei geringerer Mengenbelastung desselben ein wesentlich geringerer Druckunterschied zwischen den beiden Siebseiten be­ steht, so daß die Gefahr des Verstopfens bzw. Verklemmens von großflächigen Teilen, insbesondere Folien, wesentlich herabge­ setzt ist.

Es scheint auch noch sehr vorteilhaft zu sein, den Betrieb des Sortiergeräts während des Stofflöservorganges im Stofflöser periodisch zu gestalten, derart, daß hin und wieder ein Spül­ vorgang eingeschaltet wird, während welchem die Stoffzufuhr in das Sortiergerät unterbunden ist. Nach jedem Spülvorgang er­ folgt dann natürlich auch ein Ablassen von Schmutzbestandteilen durch den Schwerschmutz-Auslaß am Boden des Sortiergeräts.

Dies ist möglich, weil ja die Zeit des Auflösevorganges im Stofflöser wesentlich größer als die Zeit des Abpumpens ist; das Verhältnis beträgt etwa 2 bis 2,2 : 1. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß ja nur ein geringer Anteil der Gesamtstoff­ menge des Stofflösers in der Zwischenbütte gespeichert wird, ist die Siebbelastung des dem Stofflöser nachgeschalteten Sor­ tiergeräts relativ gering, so daß die Gefahr, daß dessen Sieb verstopft, praktisch ausgeschlossen ist.

Man hat den Vorteil eventuell, daß die Abfuhrleitung für die Suspension aus dem Raum zwischen Einlaß-Stirnseite und Sieb des Sortiergeräts kein Absperrventil braucht, indem man nämlich das Laufrad mit zwei verschiedenen Drehzahlen betreibt, wobei die wesentlich höhere Drehzahl erst dann benutzt wird, wenn das Laufrad auch die Pumparbeit leisten muß, um die Suspension in den höher gelegenen Sammelbehälter zu fördern. Man hätte dann den Vorteil durch die anfänglich geringere Drehzahl, daß die Siebbelastung in diesem Anfangszeitraum des Arbeitens des Sor­ tiergeräts nicht so groß ist.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, welche eine Prin­ zipskizze der Anlage darstellt.

Dabei ist mit 1 der Stofflöser bezeichnet, der an seinem Boden einen Rotor 2 mit im allgemeinen senkrechter Drehachse auf­ weist. Das nachgeschaltete Siebsortiergerät 3 ist über eine mit einem Absperrventil 9 versehene Leitung 8 an den Stofflöser an­ geschlossen, die schräg nach unten in das Sortiergerät hinein etwa zentral in seine eine Stirnseite mündet. An der Stirnseite oder im Bereich der Stirnseite des anderen Endes befindet sich eine Siebplatte 5, die im wesentlichen parallel zur ersten Stirnseite verläuft und in deren Nähe etwa parallel dazu sich ein Laufrad 4 befindet. Eine Auslaßleitung 12 aus dem zwischen der Einlaß-Stirnseite und dem Sieb 5 befindlichen Raum des Sor­ tiergeräts führt zu einem Sammelbehälter 7, der die abgezweigte Stoffmenge in Höhe von 8 bis 15% des jeweiligen Durchsatzes des Sortiergeräts 3 aufnimmt. Dieses weist an seinem Boden oder im Bodenbereich eine Schwerschmutzschleuse 6 auf. Der Gutstoff wird über Leitung 10 mittels Pumpe 11 wegbefördert.

Das Verfahren geht nun folgendermaßen vor sich: Der Stofflöser wird intermittierend betrieben, und z. B. das Altpapier während einer Zeit von 12 Minuten aufgelöst, nachdem er einesteils mit dem Altpapier und anderenteils mit dem auflösenden Wasser be­ schickt worden ist. Nach Beendigung des Auflösevorganges wird das Absperrventil 9 geöffnet und das Laufrad 4 in Gang gesetzt, so daß eine Sortierung der aufgelösten Altpapierbestandteile erfolgt. Dabei ist im allgemeinen das Ventil 13 in Abfuhrlei­ tung 12 geschlossen.

Man kann in jedem Verfahrensabschnitt auch die Drehzahl des Laufrades 4 etwas geringer wählen als in einer nachfolgenden Arbeitsperiode des Sortiergeräts. Das Laufrad 4 muß so ausge­ bildet sein, daß es eine relativ starke Pumpwirkung hat, jedoch kann diese erst bei höherer Drehzahl als der genannten niederen Drehzahl erfolgen, so daß dann eventuell das Ventil 13 entbehr­ lich ist. Bei höheren Verschmutzungen wird man aber von vorn­ herein die hohe "Pump"-Drehzahl des Laufrades 4 wählen, so daß das Ventil 13 auch offen ist und der Anteil von etwa 8 bis 15% des Mengenstroms der Suspension in den Sammelbehälter 7 abge­ leitet wird. Dabei ist natürlich das Ventil 14 in der Auslaß­ leitung 15 desselben geschlossen.

Wenn der Stofflöser abgeleert ist, wird das Ventil 9 wieder ge­ schlossen, und der Stofflöser 1 kann neu gefüllt werden. Wäh­ rend zumindest der Zeit, wenn der Stofflöser wieder seine Auf­ lösearbeit verrichtet, wird die im Sammelbehälter 7 aufgenom­ mene Suspensionsmenge wieder durch das Sortiergerät 3 geleitet und sortiert. Dabei kommt es natürlich zu einem schnellen An­ stieg des Verschmutzungsgehalts in dem Raum 19 zwischen der Einlaß-Stirnseite und dem Sieb 5, so daß auch hier eventuell eine Verstopfung eintreten kann. Hier muß aber bedacht wer­ den - worauf eingangs schon hingewiesen wurde -, daß die Stoff­ menge ja jetzt relativ gering ist, da ja eine erhebliche Zeit, nämlich die Zeit des Auflösevorganges im Stofflöser, für die Sortierung des abgezweigten Suspensionsanteils zur Verfügung steht. Die geringe Siebbelastung setzt die Gefahr des Ver­ stopfens des Siebes sehr stark herab.

Man kann allerdings bei sehr hohem Verschmutzungsgehalt den Vorgang des Nachsortierens auch intermittierend, periodisch durchführen und zwischendurch jeweils das Absperrventil 14 in der Auslaßleitung 15 des Sammelbehälters 7 schließen und mittels Spülwasser aus Leitung 17 - nach Öffnen des Ventils 16 - eine Spülung des Raumes (Umwälzraum) 19 des Sortiergeräts durchfüh­ ren. Hierbei wird dann anschließend jedesmal oder auch hin und wieder oder einmal am Ende dieser periodischen Arbeitsweise die Schwerschmutzschleuse 6 geöffnet.

Man hat bei dieser Ausbildung die Möglichkeit, die Siebperfora­ tion des Siebes 5 erheblich geringer zu wählen, als ohne die Fahrweise mit der abgezweigten Stoffmenge. Dies führt natürlich dazu, daß der über Leitung 10 abgezogene, sogenannte "Gutstoff" etwas sauberer ist als sonst. Ist z. B. eine Perforierung mit 10 mm Lochweite normal vorgesehen, könnte man diese auf viel­ leicht 4,5 bis 6,5 mm im Durchmesser herabsetzen. Dabei beträgt die Konsistenz in dem Siebsortiergerät 3 durch Zugabe von Ver­ dünnungswasser 4 bis 5%, während die Konsistenz im Stofflöser 12 bis 15% beträgt. Diese verringerte Stoffkonsistenz im Sieb­ sortiergerät wird durch Verdünnungswasser hergestellt, das über die Leitung 17 zugeführt wird, die an die Zufuhrleitung 8 des Siebsortiergeräts 3 angeschlossen ist.

Hat man einen Stofflöser einer bestimmten Größe und beträgt die Auflösezeit in demselben so etwa 12 Minuten, kann man von einer Entleerzeit des Stofflösers von etwa 5 bis 6 Minuten ausgehen. Das Füllen des Stofflösers nimmt etwa auch 5 Minuten in An­ spruch. Der Spülvorgang des Siebsortiergeräts 3 dauert je nach Einsatzfall 1 bis 2 Minuten.

Dabei ist vorgesehen, daß der Durchsatz durch das Sieb 5 des Sieb-Sortiergeräts 3 während der Periode, in der die abgezweig­ te Stoffmenge dort sortiert wird, auf höchstens 10% des Durch­ satzes während des Sortiervorganges für die Hauptmenge einge­ stellt wird.

In Fig. 2 ist eine Anordnung für denselben Zweck dargestellt, wobei aber die über Leitung 1.1 geführt und in der Bütte 2.1 gesammelte Abzweigmenge nicht dem dem Stofflöser nachgeschalte­ ten Sortiergerät 3′ unmittelbar, sondern über eine Pumpe 20, die als sogenannte Vortex-Pumpe ausgebildet sein kann oder über ein ähnliches Gerät, nur mit etwas größerem, dem Rotor vorge­ schalteten Umwälzraum - wie dargestellt - über Leitung 22 zuge­ führt wird. Hierbei hat man natürlich den zusätzlichen Aufwand der Pumpe 20, ist aber etwas freier in der baulichen An­ ordnung der Gesamtanlage. Im allgemeinen dürfte sich aber die­ ser Aufwand nicht lohnen. Es ist wesentlich einfacher, durch die Pumpwirkung des Laufrades 4 des Siebsortiergeräts 3 die Ab­ leitung der Abzweigmenge für den oberhalb des Sortiergeräts an­ geordneten Sammelbehälter 7 durchzuführen. Von dort läuft die Suspension ja dann praktisch durch eigenes Gefälle dem Siebsor­ tiergerät 3 zu.

Es ist natürlich klar, daß der zentrale Einlauf, also die zen­ trale Leitung 8 des Siebsortiergeräts 3 die Zufuhr der Sus­ pension in dieses hinein wesentlich erleichtert. Durch die Pumparbeit des Laufrades 4 herrscht ja radial außen ein wesent­ lich höherer Gesamtdruck als radial innen in dem Umwälzraum 19.

Bei der Konzeption der Anlage insbesondere nach Fig. 1 ist noch stark zu beachten, daß die Abfuhrleitung 12, die zu dem Sam­ melbehälter 7 führt, wie dargestellt, mit relativ großen Krüm­ mungsradien ausgeführt ist, sofern sich Krümmungen nicht ver­ meiden lassen, was im allgemeinen wohl der Fall ist. Dadurch wird die Verstopfungsgefahr durch zusammengeballte Folien ver­ ringert. Aus demselben Grunde sollte auch diese Rohrleitung kurz sein und der Behälter daher möglichst nahe an dem Stofflö­ ser bzw. dem diesem nachgeschalteten Sortiergerät 3 angeordnet sein. Darüber hinaus ist festzuhalten, daß jede Querschnitts­ verengung in dieser Rohrleitung, z. B. durch den Schieber 13, die Verstopfungsgefahr derselben stark erhöht. Man könnte also so vorgehen, daß man einen Schieber oder ein sonstiges Drossel­ ventil in dieser Leitung überhaupt nicht vorsieht, sondern nach Erfahrungswerten den Durchmesser dieser Leitung bemißt. Dies setzt jedoch eine konstante Fahrweise, insbesondere auch eine konstante Zusammensetzung des Altpapieres und auch dessen Schmutzgehalt in etwa voraus. Praktikabler wird es sein, eine bestimmte Fahrweise des Ventils 13 vorzusehen, nämlich ihn intermittierend voll zu öffnen, um eventuell an oder in ihm an­ hängende Verstopfungsteile durch den Stoffstrom herauszu­ drücken. Es ist ein Schieber derart anzuwenden, der die Mög­ lichkeit hat, für die Offenstellung eine Fixierung zu haben, so daß bei dessen intermittierender Betätigung immer wieder die gleiche Offenstellung automatisch erreicht wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur diskontinuierlichen, periodischen Auflösung von Altpapier mit einem spürbaren Anteil von Verunreinigun­ gen, insbesondere zu einem erheblichen Teil aus nicht-was­ serlöslichen Kunststoffen, wie Plastikteile und Folien be­ stehend, in einem Stofflöser und mit unmittelbar nachfol­ gender, zeitverschobener periodischer Nachsortierung der aufgelösten Stoffmenge in einem Sieb-Sortiergerät mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, einem zentralen, stirnseitigen Einlaß und einem zum Gehäuse koaxialen, der Einlaß-Gehäusestirnseite gegenüber angeordneten, im wesent­ lichen ebenen Sieb sowie einem Laufrad zur Siebreinigung und Umwälzung der Altpapiersuspension im Raum zwischen der Einlaß-Stirnseite und dem Sieb, wobei nicht durch das Sieb ausscheidbare grobe Verunreinigungsbestandteile periodisch ausgespült werden, mit einem Sammelbehälter für eine aus dem Siebsortiergerät abgezweigte Stoffmenge, wobei diese Stoffmenge nach Beendigung der Ableerung des Stofflösers während der Neu­ befüllung und Arbeitsphase desselben durch das Sortiergerät gesiebt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sieb-Sortiergerät bei einer Lochung zwischen 4,5 und 6,5 mm Durchmesser sortiert wird und zumindest während zwei Drittel der Ableerphase des Stoflösers, also höchstens den Anfangsteil dieser Phase ausgenommen, über das Sortiergerät zwischen 5 und 15% der jeweils augenblicklich diesem zugeführten Stoffmenge aus demselben aus dem Raum zwischen seiner Einlaß-Stirnseite und dem Sieb entfernt wird und in dem Sammelbehälter aufgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen 5 und 10% des dem Sortiergerät jeweils zugeführten Stoffstromes aus dem Raum zwischen seiner Einlaß-Stirnseite und dem Sieb abgezweigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen der Stoffmenge aus dem Raum zwischen Ein­ laß-Stirnseite und Sieb des Sortiergeräts durch die Pump­ wirkung von dessen Laufrad und über eine in der Nähe des­ selben am Gehäuse im wesentlichen tangential angeschlos­ sene, nach oben führende Leitung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Anfangsteil der Ableerphase des Stoff­ lösers keine Abzweigung der Stoffmenge aus dem Sortiergerät erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehzahl des Laufrades vom Sortiergerät während der Phase des Abzweigens der Stoffmenge aus diesem mindestens 50% über der Drehzahl liegt, die während der ersten Betriebsphase des Laufrades vorliegend ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abzweigung der Stoffmenge aus dem dem Stofflöser (1) nachgeschalteten Siebsortiergerät (3) durch Absperrung der Abzweigleitung (12) periodisch alle 20 bis 80 Sekunden unterbrochen wird, wobei das Absperrelement (13) zwischen der voll geschlossenen Stellung und einer fixierten, einmal eingestellten Öffnungsstellung hin- und herbewegt wird und der in der Öffnungsstellung vom Absperr­ element (13) freigegebene Durchgangsquerschnitt mindestens 70% des vollen Rohrdurchgangsquerschnitts beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchsatz durch das Sieb (5) des Sieb- Sortiergeräts (3) während der Periode, in der die abge­ zweigte Stoffmenge dort sortiert wird, auf höchstens 10% des Durchsatzes während des Sortiervorganges für die Haupt­ menge eingestellt wird.

8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sortiergerät (3) mit seiner Oberkante auf einem Niveau unterhalb der tiefsten Stelle des Stofflöser-Auslasses liegt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (7) für die Abzweigmenge des Sor­ tiergeräts (3) auf einem Niveau oberhalb desselben sich be­ findet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einlaßrohr am Sortiergerät in einem Winkel zwischen 20 und 30° zur betreffenden Stirnwand des­ selben nach oben hin geneigt angebracht ist, wobei die Ein­ laßöffnung zentral in der Einlaß-Stirnwand sich befindet.