DE4206748A1 - Used paper recycling - Google Patents

Used paper recycling

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DE4206748A1
DE4206748A1 DE19924206748 DE4206748A DE4206748A1 DE 4206748 A1 DE4206748 A1 DE 4206748A1 DE 19924206748 DE19924206748 DE 19924206748 DE 4206748 A DE4206748 A DE 4206748A DE 4206748 A1 DE4206748 A1 DE 4206748A1
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Hans-Dieter Doerflinger
Michael Schwarz
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Abstract

To process used paper, for recycling, a selective flotation is used for ink removal followed by at least one further cleaning flotation stage, using a multistage flotation for the selective flotation. The collected flotation foam is gathered together at the laest after the third flotation and cleaned in a total flotation through pressure relaxation. The foam, carrying impurities, is sepd. from the clear water and removed after further thicknening if required. The foam or sludge from the final first to third flotation stages or the second stage in a double flotation, is sepd. from the coarse dirt and fibres in one or two washing stages, and the fibres are further sepd. from the dirt. The fraction with a low fibre content is given a pressure redn. flotation to separate out the fine dirt. The fraction with a fibre content, and the clear water from the total flotation, are returned to a point in front of the flotation assembly. With a double-stage sieve action, the coarse particles in the first fraction are mostly retained. The material with a fibre content is sepd. as a third fraction at the second stage and returned to a point in front of the selective flotation. The material contd. in the fourth fraction, together with the first fraction, is passed to the total flotation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbereitung von Altpapier in einem Deinking-Verfahren mit einer Flotation, die mindestens einer weiteren Reinigungsstufe nachgeschaltet ist. Solche Deinking- Verfahren sind in vielfacher Ausführung bekanntgeworden. Ein wesentlicher Bestandteil moderner Deinking-Anlagen ist eine se­ lektive Flotation, die mit möglichst wenig Faserverlust eine weitgehende Befreiung der Fasersuspension von den Druckfarben bewirkt. Dabei fällt aber sehr stark mit Druckfarben ver­ schmutzter Schaum an, der noch einen erheblichen Anteil an ver­ wertbaren Fasern enthält, so daß die Aufbereitung dieses Schau­ mes das eigentliche Problem der Deinking-Anlagen ist. Gemäß der DE 15 17 227 bzw. DE 26 10 581 wurde dieser Schaum in einer Zentrifuge gereinigt, wobei der anfallende Schlamm verworfen wurde und das sogenannte, aber immer noch verschmutzte Klarwas­ ser in einer Kläreinrichtung der Papierfabrik gereinigt wurde. Dies führt natürlich zu einer starken Belastung der Klärein­ richtung. Der Verlust an Fasern konnte nur dadurch kleingehal­ ten werden, daß man in Sekundärzellen den Schaum vorangeschal­ teter Flotationsstufen sozusagen fraktioniert (gereinigt) hat. Dies verhinderte aber nicht die Belastung der Kläreinrichtung.The invention relates to a treatment of waste paper in one Deinking process with a flotation that is at least one further cleaning stage is connected. Such deinking Processes have become known in multiple versions. A An essential component of modern deinking systems is a se selective flotation, which with as little fiber loss as possible extensive release of the fiber suspension from the printing inks causes. But it decays very strongly with printing inks dirty foam, which still contains a significant proportion of ver contains valuable fibers, so the preparation of this show mes the real problem of deinking systems. According to the DE 15 17 227 and DE 26 10 581 this foam was in one Centrifuge cleaned, the resulting sludge discarded was and the so-called, but still dirty Klarwas water was cleaned in a clarification facility of the paper mill. Of course, this leads to a heavy burden on the clarifier direction. This was the only way to reduce the loss of fibers will be that the foam is pre-shuttered in secondary cells ttered flotation levels, so to speak, fractionated (cleaned). However, this did not prevent the clarification facility from being burdened.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das relativ kostensparend mit großer Faserausbeute und dementspre­ chend geringer Abfallmenge arbeitet.The object of the invention is to provide a method which relatively cost-saving with high fiber yield and accordingly works with a small amount of waste.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Nach­ schaltung von Siebsortiereinrichtungen hinter die selektive Flotation erreicht man eine sehr gute Faserrückgewinnung, eine geringe nachzuflotierende Flüssigkeitsmenge und einen Schlamm von verhältnismäßig großer Konsistenz, der sehr leicht auf de­ ponierbare Konsistenz eingedickt werden kann, sowie eine rela­ tiv große Reinheit des aus der Druckentspannungsflotation rück­ geführten Prozeßwassers. Die Druckentspannungsflotation arbei­ tet mit sehr feinen Bläschen - wird deshalb oft als Mikroflota­ tion bezeichnet - und wird als sogenannte Totalflotation ange­ sehen, die ohne Rücksicht auf die Art der Bestandteile diese aus der Flüssigkeit abscheidet. Durch die erfindungsgemäße Maß­ nahme kann die Druckentspannungsflotationsanlage relativ klein ausgelegt werden, so daß hier eine erhebliche Kosteneinsparung eintritt. Ferner werden hier auch geringe Chemikalien-Kosten verursacht. Es ist nämlich nötig, um diese Totalflotation zu erreichen, daß man Flockungschemikalien gearbeitet wird.This object is achieved by the features of the kenn Drawing part of claim 1 solved. By the night connection of screen sorting devices behind the selective one  Flotation achieves very good fiber recovery, one small amount of liquid to be reflotated and a sludge of relatively great consistency, which is very easy on de ponitable consistency can be thickened, as well as a rela tiv great purity of the back from the depressurization flotation led process water. The pressure relief flotation works with very fine bubbles - is therefore often used as a microflota tion - and is called total flotation see that regardless of the type of ingredients this separates from the liquid. By the measure according to the invention The pressure relief flotation system can be relatively small be designed so that here a considerable cost saving entry. Furthermore, there are also low chemical costs caused. It is necessary to do this total flotation achieve that flocculation chemicals are worked.

Andererseits kann man auch Flotationszellen sekundärer Art in der selektiven Flotations-Anlage einsparen, wenn man den Schaum der ersten Stufen - gegebenenfalls nur der ersten Flotations­ stufe - in die Druckentspannungsflotation gibt, um dort Klar­ wasser zu erzeugen. Auch dann hat man geringe Faserverluste, wobei man den Schaum der nachfolgenden Stufen der selektiven Flotation wieder vor die erste Stufe dieser Flotation zurück­ führt. In jedem Fall bietet es sich an, das Klarwasser der Druckentspannungsflotation vor der selektiven Flotation einzu­ leiten, um die dort benötigte niedrige Konsistenz der Fasersus­ pension zu erreichen.On the other hand, one can also use secondary flotation cells in the selective flotation system can save if you use the foam the first stages - possibly only the first flotations stage - in the pressure relief flotation there to clear there to produce water. Even then you have low fiber losses, taking the foam of the subsequent stages of selective Flotation back before the first stage of this flotation leads. In any case, the clear water of the Depressurization flotation before selective flotation direct to the required low consistency of the fibers to reach pension.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren darge­ stellten Ausführungsbeispiele erläutert, welche prinzipielle Schaltungsschemata einer erfindungsgemäßen Deinking-Anlage zei­ gen. The invention is illustrated by the figures in the figures presented exemplary embodiments, which basic Circuit diagrams of a deinking system according to the invention gene.  

Das Altpapier gelangt im allgemeinen über Plattenförderbänder 14 in Form von Ballen zu einer als Stofflöser bezeichneten Auf­ löseeinrichtung 1. Unter Zugabe von Wasser und eventuell Auflö­ sechemikalien wird hier das Altpapier im allgemeinen bei einer oder auf eine relativ hohe Konsistenz von etwa 15% aufgelöst, wobei ein Rotor 2 mit wendelförmigen Umwälzrippen 3 diese Auf­ lösung bewirkt bzw. verstärkt. Man geht - um eine Vorabschei­ dung großflächiger oder schwerer Verunreinigungen zu errei­ chen - so vor, daß man durch eine Öffnung 6 einen Anteil der Fasersuspension über Leitung 26 einem Wirbelströmungsapparat 10 mit laufradartigem Rotor 11 zuführt, der die Suspension in eine als rotierendes Trommelsieb 17 ausgebildete Sortiereinrichtung leitet. Diese Trommel ist hier zunächst über Arme 20 in einer Welle 18 gehalten, welche in Lagern 19 umläuft. Der Antrieb des Rotors 2 des Stofflösers 1 erfolgt über eine Welle 30 und mit­ tels Antriebsmotor 31. Eine Schwerschmutzschleuse 29 dient da­ zu, um Metallstücke oder ähnlich schwere Bestandteile der Alt­ papierballen abzuscheiden. Über ein Sieb 7 wird aufgelöste Fa­ sersuspension abgezogen, wobei hier ein zusätzlicher Rotor 5 diese Abscheidung in einem separaten Raum 8 hinein erleichtert, von dessen Stutzen 9 die Suspension über Leitung 26 und Pumpe 29 weitergeleitet wird. Die Suspension erhält dabei im allge­ meinen durch über eine Leitung 13 zugegebenes Verdünnungswasser eine niedrigere, nämlich pumpfähige Konsistenz von etwa 4 bis 6%. Über Leitung 34 gelangt die Suspension dann in einen Wir­ belreiniger 30, danach in einen Entstipper 31 und dann in die Flotationsanlage 32 mit selektiver Flotation, um die Fasern im Prozeß möglichst weitgehend zu behalten und die Druckfarben ab­ zutrennen. Es sind dabei mehrere Stufen 32′ in Reihe geschal­ tet. Es wird eine Flotationsanlage benutzt, bei welcher mittels einem Überlauf der abgeschiedene, die Druckfarben enthaltende Schaum in Schaumrinnen übergeführt wird. Die Schaumrinne ist hier unterteilt in zwei Teile 33 und 33′. Dies ist aber nicht nötig, sondern es kann entgegengesetzt wie hier dargestellt, auch der sämtliche Schaum den nachgeschalteten Siebsortierstu­ fen 36 und 37 zugeführt werden. Es ist strichpunktiert angedeu­ tet, daß über Leitung 51 der restliche Schaum wieder vor die erste Stufe der Flotationsanlage 32 zurückgeführt wird. Als Siebsortierer werden vorzugsweise sogenannte Wascher oder ins­ besondere sogenannte Druck-Siebsortierer mit Siebkörben be­ nutzt, wobei hier der Siebkorb der ersten Siebsortierstufe 36 eine Lochung als Perforation mit einem Durchmesser der Lochung zwischen 0,3 und 0,5 mm und der Siebkorb der zweiten Siebsor­ tierstufe 37 eine Perforation in Form von Schlitzen mit einer Schlitzweite zwischen 0,05 und 0,1 mm aufweist. In der ersten Siebsortierstufe 36 sind gröbere Bestandteile, wie insbesondere Kunststoffstückchen und ähnliches ausgeschieden, während in der zweiten Siebsortierstufe die Fasern von der Flüssigkeit ge­ trennt werden, wobei man hier von einer Art Wäsche sprechen kann. Die Fasern werden über Leitung 44 vor die Flotationsanla­ ge 32 zurückgegeben bzw. in deren Mischkammer eingeleitet. Das abgeschiedene Prozeßwasser der Siebsortierstufen wird in einer Druckentspannungsflotations-Anlage 39 aufbereitet, d. h. ge­ klärt, wobei das Klarwasser über Leitung 43 vorzugsweise auch vor die Flotationsanlage 32 rückgeführt wird. Die Leitungen 38 bzw. 38′ für die zu reinigende Flüssigkeit gelangen dabei zu­ nächst in einen Gasdispersionsreaktor 41, in welchem die Anrei­ cherung derselben mit Luft mittels Injektoren erfolgt. Aus der Flotationseinrichtung 39 werden Verschmutzungen über Leitung 46 in Form von Sediment und über Leitung 48 in Form von abgeschau­ feltem Schlamm (Schaum) abgeführt. Dieser Schlamm bzw. dieses Sediment fällt mit einer Konsistenz zwischen 6 und 8% an und kann auf leichte Weise weiter eingedickt werden, um der Deponie zugeführt zu werden.The waste paper generally arrives via plate conveyor belts 14 in the form of bales to a pulping device 1 . With the addition of water and possibly dissolving chemicals, the waste paper is generally dissolved at or to a relatively high consistency of about 15%, a rotor 2 with helical ribs 3 causing or reinforcing this solution. It is - to a pre-ticket-making of large or heavy impurities to Errei chen - followed in which a vortex flow apparatus 10 is fed to a portion of fiber suspension via line 26 through an opening 6 with laufradartigem rotor 11 of the suspension in an opening formed as a rotating drum screen 17 Sorting device directs. This drum is initially held by arms 20 in a shaft 18 which rotates in bearings 19 . The rotor 2 of the pulper 1 is driven via a shaft 30 and by means of a drive motor 31 . A heavy dirt lock 29 is used to separate pieces of metal or similar heavy components of the old paper bale. Dissolved suspension is withdrawn via a sieve 7 , with an additional rotor 5 facilitating this separation in a separate space 8 , from the nozzle 9 of which the suspension is passed on via line 26 and pump 29 . The suspension generally receives a lower, namely pumpable consistency of about 4 to 6% by dilution water added via a line 13 . Via line 34 , the suspension then passes into a we cleaner 30 , then into a de-stipper 31 and then into the flotation system 32 with selective flotation in order to keep the fibers as much as possible in the process and to separate the printing inks. There are several stages 32 'switched in series. A flotation system is used in which the separated foam containing the printing inks is transferred into foam channels by means of an overflow. The foam channel is divided into two parts 33 and 33 '. However, this is not necessary, but it can be opposite, as shown here, that all the foam is fed to the downstream sieve sorting stages 36 and 37 . It is indicated by dash-dotted lines that the remaining foam is returned via line 51 before the first stage of the flotation system 32 . As a screen sorter so-called washers or in particular so-called pressure screen sorters with screen baskets are preferably used, the screen basket of the first screen sorting stage 36 having a perforation as a perforation with a diameter of the perforation between 0.3 and 0.5 mm and the screen basket of the second screen sorter tier 37 has a perforation in the form of slots with a slot width between 0.05 and 0.1 mm. In the first sieve sorting stage 36 coarser components, in particular plastic pieces and the like, are excreted, while in the second sieve sorting stage the fibers are separated from the liquid, one being able to speak of a type of laundry here. The fibers are returned via line 44 before the flotation system 32 or introduced into their mixing chamber. The separated process water from the sieve sorting stages is processed in a pressure relief flotation system 39 , ie clarified, the clear water preferably also being returned via line 43 before the flotation system 32 . The lines 38 and 38 'for the liquid to be cleaned arrive next in a gas dispersion reactor 41 , in which the enrichment of the same takes place with air by means of injectors. Contaminations are removed from the flotation device 39 via line 46 in the form of sediment and via line 48 in the form of scrapped sludge (foam). This sludge or sediment is obtained with a consistency between 6 and 8% and can easily be thickened further in order to be fed to the landfill.

Hinsichtlich Fig. 2 entspricht der hier nicht dargestellte erste Teilbereich der Deinking-Anlage demjenigen von Fig. 1 und es ist hier begonnen worden mit der Darstellung der selek­ tiven Flotation 52′ mit den einzelnen Stufen 53, 53′, usw. Es ist wieder eine Druckentspannungsflotationsanlage 39 vorgese­ hen, der in diesem Fall nur der Schaum der ersten Flotations­ stufe 52 der selektiven Flotation zugeleitet wird. Das Klarwas­ ser der sekundären Flotation wird hier wieder vor die selektive Flotation 52 geleitet. Der Schlamm der übrigen Stufen der se­ lektiven Flotation wird vor die erste Stufe derselben zurückge­ führt. Dies ist eine sehr einfach aufgebaute Anlage, die rela­ tiv wenig Kosten verursacht und trotzdem eine gute Reinigungs­ wirkung hat. Es fällt relativ wenig Schlamm mit relativ hoher Konsistenz wie im Falle von Fig. 1 an.With regard to Fig. 2, the first portion of the deinking system not shown here corresponds to that of Fig. 1 and it has started here with the representation of the selective flotation 52 'with the individual stages 53 , 53' , etc. It is again a Druckentpannungsflotationsanlage 39 hen, in this case only the foam of the first flotation stage 52 of the selective flotation is supplied. The Klarwas water of the secondary flotation is again passed here before the selective flotation 52 . The sludge from the other stages of selective flotation is returned before the first stage of the same. This is a very simple system, which causes relatively little cost and still has a good cleaning effect. There is relatively little sludge with a relatively high consistency as in the case of FIG. 1.

Es ist natürlich möglich, den Schlamm von mehreren der ersten Stufen in die Sekundär-Flotations-Anlage einzuleiten und dort zu reinigen.It is of course possible to remove the mud from several of the first Initiate stages in the secondary flotation plant and there to clean.

Die beiden Sortierstufen 36 und 37 - die ja hier vorzugsweise als Siebsortierer ausgeführt sein sollen - können auch ersetzt werden durch eine Wascheinrichtung, vorzugsweise verbunden mit einer nachgeschalteten Eindickeinrichtung. Geeignete Waschein­ richtungen sind vielfach bekannt, z. B. als die üblichen Schräg­ sieb-Wascheinrichtungen, oder nach US 46 86 005 oder DE 29 04 618 C2. Geeignete Eindickeinrichtungen sind bekannt z. B. aus DE 21 38 072 und US 47 22 793. Alle diese genannten Schriften beziehen sich aber nur auf einen geringen Ausschnitt aus dem Stand der Technik.The two sorting stages 36 and 37 - which should preferably be designed as a screen sorter here - can also be replaced by a washing device, preferably connected to a thickening device connected downstream. Suitable washing devices are widely known, for. B. as the usual slanted screen washing devices, or according to US 46 86 005 or DE 29 04 618 C2. Suitable thickening devices are known for. B. from DE 21 38 072 and US 47 22 793. All of these writings, however, relate only to a small section of the prior art.

Claims (5)

1. Aufbereitung von Altpapier in einem Deinking-Verfahren mit einer selektiven Flotation, die mindestens einer weiteren Reinigungsstufe nachgeschaltet ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
  • a) die selektive Flotation erfolgt mehrstufig;
  • b1) spätestens nach der dritten Flotationsstufe wird der bis dahin angesammelte Flotationsschaum abgezogen und mittels einer Totalflotation (Druckentspannungsflotation) gereinigt, die mindestens Klarwasser und davon getrennt die Verschmutzungen enthaltenden Schlamm erzeugt, wonach der Schlamm - gegebenenfalls nach weiterer Eindickung - aus dem Papierverarbeitungsprozeß abgeleitet wird, oder
  • b2) aus dem Schlamm (Schaum) der - bis auf den der ein bis drei letzten oder zweiten bei zwei - Flotationsstufen werden in ein oder zwei Wascheinrichtungen (einschließlich Eindicker) oder Siebeinrichtungen - gegebenenfalls zunächst - die groben Verschmutzungen, dann die Fasern von dem Feinschmutz abgetrennt und aus der oder den faserarmen Fraktionen werden durch Druckentspannungs-Flotation (Totalflotation) die Verschmutzungen als Schlamm zumindest weitgehend abgeschieden und die faserhaltige Fraktion sowie das Klarwasser der Druckentspannungsflotation (Totalflotation) vor die Flotationsanlage zurückgeführt.
1. Processing waste paper in a deinking process with selective flotation, which is followed by at least one further cleaning stage, characterized by the following features:
  • a) the selective flotation takes place in several stages;
  • b1) at the latest after the third flotation stage, the flotation foam collected up to that point is drawn off and cleaned by means of a total flotation (pressure relaxation flotation) which produces at least clear water and, separately, the sludge containing contaminants, after which the sludge - if necessary after further thickening - is derived from the paper processing process, or
  • b2) from the sludge (foam) - except for the one to three last or second at two - flotation stages in one or two washing devices (including thickeners) or sieving devices - if necessary first - the coarse dirt, then the fibers of the fine dirt separated and from the low-fiber fractions or fractions are at least largely separated by sludge flotation (total flotation) and the fibrous fraction and the clear water of the pressure flotation (total flotation) are returned to the flotation system.
2. Aufbereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zweistufigen Siebsortierung zuerst die groben Partikel zurückgehalten, in der zweiten Fraktion - zwischen den Sortierstufen - das faserhaltige Material abgetrennt und wieder vor die selektive Flotation zurückgeführt wird und - nach den Sortierstufen - das anfallende, störstoffbeladene Material der dritten Fraktion gemeinsam mit groben Partikeln der ersten Fraktion in die Totalflotation geführt wird.2. Preparation according to claim 1, characterized in that in the case of a two-stage screen sorting, first the rough ones Particles retained in the second fraction - between the sorting stages - the fibrous material separated and is brought back before the selective flotation  and - according to the sorting levels - the Third party contaminated material together with coarse particles from the first fraction into the Total flotation is carried out. 3. Aufbereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der selektiven Flotation nachgeschalteten Siebeinrichtungen in Reihe geschaltet sind und die erste von diesen Stufen ein Siebsortierer mit einem Siebkorb einer Lochung zwischen 0,3 und 0,5 mm Durchmesser und die zweite Stufe ein Siebsortierer mit einem Siebkorb mit einer schlitzförmigen Perforation einer Schlitzweite zwischen 0,05 und 0,1 mm ist.3. Preparation according to claim 2, characterized in that those downstream of the selective flotation Screening devices are connected in series and the first from these stages a sieve sorter with a sieve basket a perforation between 0.3 and 0.5 mm in diameter and the second stage a screen sorter with a screen basket with a slot-shaped perforation of a slot width between Is 0.05 and 0.1 mm. 4. Aufbereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schaummenge der selektiven Flotation den Siebsortierern zugeführt wird.4. Preparation according to claim 3, characterized in that the total amount of foam of the selective flotation Sieve sorters are fed. 5. Aufbereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Schaum der ersten beiden Stufen in die Druckentspannungsflotation (Totalflotation) geleitet wird und daß der restliche Schaum der nachfolgenden Flotationsstufen wieder vor die erste Flotationsstufe und das Klarwasser der Druckentspannungsflotation (Totalflotation) ebenfalls vor die selektive Flotation geleitet wird.5. Preparation according to claim 1, characterized in that only the foam of the first two stages in the Pressure relaxation flotation (total flotation) is conducted and that the remaining foam of the subsequent Flotation levels again before the first flotation level and the clear water of the pressure relief flotation (Total flotation) also before selective flotation is directed.
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