DE69512399T2 - Verfahren zum zerfasern von altpapier - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier zu einer wiederzuverwertenden Pulpe, bei dem das Altpapier in einem Pulper zu einer Pulpe zerfasert wird, Verunreinigungen aus der Pulpe entfernt werden und die Pulpe grob- und feinsortiert wird.
• Unterschiedliche Arten von Abfallpapier werden gesammelt und als Altpapier zur Herstellung sowohl verschiedener Arten von Papier als auch von Karton wiederverwertet. Die Qualität von Altpapier variiert erheblich, und das Papier kann sowohl aus reinem Papier bestehen, wie auch aus Papier, das mit unterschiedlichen Füllstoffen befüllt und mit Kunststoffen oder anderen Substanzen beschichtet ist. Auch kann es beim Sammeln von Altpapier vorkommen, daß verschiedene Arten von Kunststoffen, Schnüren, Metallen, Sand usw. zusammen mit dem Papier eingehen und dann während der Aufbereitung entfernt werden müssen.
• In der Regel wird das Altpapier zunächst zersetzt, d. h. zerfasert, und zwar in einem Pulper oder einem anderen entsprechenden Gerät, wo die Pulpemischung, mit allen darin enthaltenen Verunreinigungen, entsteht. Danach folgt eine primäre Reinigungsstufe in einem sogenannten HC-Reiniger (high-consistency-Reiniger), in dem Verunreinigungen, die schwerer als die Papierfaser sind, wie Metall, Sand etc., aus dem Gemisch entfernt werden. Anschließend wird die Pulpemischung grobsortiert, wobei nicht-abbaubares Papier und größere Stücke des Rückstandes davon getrennt werden, und die zersetzten Fasern und kleineren Teile des Rückstandes weitergeleitet werden. Die abgetrennte Pulpe, d. h. der Rückstand, wird entweder einmal oder zweimal weitersortiert, und das Fasermaterial, das die letzte Stufe der Grobsortierung durchlaufen hat sowie das Verdünnungswasser werden gewöhnlich wieder zur Vorderseite des Grobsortierers zurückgeführt. Danach wird die Pulpe verdünnt, und feiner Sand sowie andere Verunreinigungen werden in einem getrennten sogenannten LC-Reiniger (low-consistency-Reiniger) entfernt.
• Ein LC-Reiniger ist in der Regel ein Reiniger für Niedrigstoffdichten (low-consistency) mit 5 oder 6 Schritten zur Reinigung einer Pulpe von gewöhnlich weniger als 1%. Durch Entfernen des Sandes ist es möglich, den Verschleiß der Sortierfläche der nächsten Stufe, d. h. der Feinsortierung, zu vermeiden. Die LC-gereinigte Pulpe wird in der Regel in einer Drei-Stufen-Feinsortierung gereinigt, in der das Fasermaterial der letzten Stufe und das Verdünnungswasser an die Vorderseite der Feinsortierung oder der vorhergehenden Stufe zur erneuten Reinigung zurückgeführt werden. In den verschiedenen Stufen der Feinsortierung kann das Fasermaterial gleichzeitig in sogenannte Kurzfasern und Langfasern fraktioniert werden. Die Rückstände der Grob- und Feinsortierung werden gewöhnlich einem getrennten Ausscheidungsprozeß zugeführt. Die fraktionierten Pulpen wiederum werden verdickt und danach über die Lagerkisten der Verwendung zugeführt, während das von ihnen abgefilterte Wasser als Verdünnungsflüssigkeit dem Prozeß zurückgeführt wird.
• Der Stand der Technik ist mit dem Nachteil behaftet, daß die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Anlage ziemlich groß ist und mehrere Geräteeinheiten umfaßt, die in geeigneter Weise zusammenwirken müssen. Hieraus folgt, daß sowohl die Investitionskosten wie auch die Betriebskosten der Anlage recht hoch sind, darüber hinaus hat die Anlage einen großen Raumbedarf.
• Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Altpapier zu einer wiederzuverwertenden Pulpemischung aufbereitet werden kann, und zwar in wesentlich einfacherer und kostengünstigerer Weise als durch die be kannten Lösungen. Erfindungsgemäß wird das Altpapier in einem Pulper zerfasert und grobsortiert, der einen festen Sortiererteil, in dem grobe Verunreinigungen und nicht abbaubare Faserbüschel von der Pulpe getrennt werden, umfaßt, so daß eine grobsortierte Pulpe aus der Stoffauflösung erhalten werden kann, und bei dem die Pulpe, die die Sortierung durchlaufen hat, anschließend ohne jeglichen weiteren Grobsortierschritt der LC-Reinigung zum Entfernen von Sand zugeführt wird, und die Pulpe danach dar Feinsortierung zugeführt wird, wo die restlichen Verunreinigungen entfernt werden.
• Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, daß die Zerfaserung und Grobsortierung des Altpapiers gleichzeitig in einem einzigen Gerät durchgeführt werden, wobei die in den vorhergehenden Verfahren verwendeten Hochstoffdichte-Reiniger und separaten Grobsortierer nicht mehr notwendig sind. Ein weiterer wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, daß die resultierende Pulpe direkt der LC-Reinigung zugeführt wird, wo zum größten Teil Sand aus der Pulpe entfernt wird, sowie danach zur Feinsortierung, wo der Rest des Rückstandes entfernt wird. Da hierbei in der LC-Reinigung lediglich Sand entfernt werden muß, kann die Reinigung mit einem wesentlichen einfacheren Reiniger erfolgen als dies bisher der Fall war, d. h. mit einem Reiniger, der 2 oder 3, und nicht 5 oder 6 Schritte umfaßt. Folglich läßt sich die Anzahl der für das Verfahren notwendigen Geräte in einfacher Weise vermindern, während der Energieverbrauch der entfernten Einheiten fast vollständig eingespart werden kann.
• Die Erfindung wird in der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, die eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
• Die Figur zeigt einen Förderer 1, mit dem das Altpapier einem Pulper 2 zugeführt wird. Im Pulper 2 wird das zugeführte Altpapier in Wasser zerfasert, wobei die Fasern voneinander getrennt werden können. Der Pulper ist vorzugsweise mit dem im US-Patent 5,064,125 veröffentlichten Pulper identisch, d. h. er umfaßt auf derselben Achse und von demselben Motor angetrieben sowohl einen Pulper wie auch einen Grobsortiererteil, der sich unterhalb des Pulpertanks befindet. Die Pulpe kommt grobsortiert aus dem Pulper 2 und die akzeptierte Massenfraktion wird zu einem Zwischentank 3 gefördert; die zurückgewiesene Pulpefraktion wird als Abfall entfernt. Vom Zwischentank 3 wird die Pulpe vorwärts zu einem LC-Reiniger 4 weitergeleitet, wo in erster Linie Sand aus der Pulpe entfernt und zu einer Abfalleitung 4a geleitet wird. Die Pulpe wiederum wird vorwärts zur Feinsortierung geleitet, wo sie, falls notwendig, in Fraktionen von unterschiedlichen Faserarten mittels Siebflächen getrennt wird, welche mit Perforationen oder Öffnungen von unterschiedlicher Größe versehen sind, gleichzeitig wird der nach dem Grobsieben und der LC-Reinigung immer noch in der Pulpe verbliebene Rest von Verunreinigungen aus der Pulpe entfernt. Am meisten ist die Verwendung eines Mehrstufensortierers entsprechend der finnischen Patentanmeldung 931,993 für die Feinsortierung bevorzugt, wonach eine Sortierung der Kurzfasern und Langfasern in getrennte Gruppen möglich ist, falls notwendig mittels der verschiedenen Sortierstufen 5a bis 5c; die aus dem Rückstand aussortierten Fasern werden über eine Rückführleitung 6 zur vorhergehenden Sortierstufe oder zum Zwischentank 3 zurückgeführt, und der endgültige Abfall wird über die Abfalleitung 7 entfernt. Die Kurzfasern und Langfasern werden, immer noch voneinander getrennt, zu den Verdickern 8a und 8b geführt, von wo aus sie zu den Lagerkästen 9a und 9b weitergeleitet und von dort ihrer Verwendung zugeführt werden. Die Feinsortierung kann auch in einer Weise erfolgen, in der die Pulpe nicht fraktioniert wird, sondern nur die Verunreini gungen daraus entfernt und die in der Sortierung erhaltene Pulpe als solche verdickt wird. Das während der Verdickung abgeleitete Wasser wird zu einem Filtratwassertank 10 zurückgeführt, der auch mit dem Ersatzwasser für das mit der Pulpe entfernte Wasser versorgt wird. Vom Filtratwassertank 10 aus wird Wasser über eine Leitung 11 in verschiedenen Stufen des Verfahrens zur Verdünnung zugeführt.
• Die aus dem Pulper 2 kommende Rückstandsmasse wird wieder zerfasert und in einem Sekundärpulper 12 sortiert, von wo aus die sortierte/akzeptierte Pulpe dem Zwischentank 3 zusammen mit dem Rest der Pulpe zugeführt wird. Der Rückstand aus dem Sekundärpulper wird weiter einer Rückstandstrommel 13 zugeführt, in die der größte Teil des aus Leitung 11 kommenden Verdünnungswassers eingeleitet wird. In der Rückstandstrommel werden lose Fasern mit Verdünnungswasser vom Abfall getrennt, wobei die losen Fasern dann zum Pulper 2 zum Zerfasern des dort ankommenden Recycle-Materials geleitet werden, und das in der Trommel zurückbleibende Abfallmaterial zur Weiterverarbeitung über eine Abfalleitung 13a abgeführt wird. Der Pulper 2 umfaßt in üblicher Weise auch eine Abfallrutsche 14, wo Steine und andere schwere Materialien aussortiert und von dort aus getrennt entfernt werden.
• Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können die Stoffauflösung und die Grobsortierung des Altpapiers im Pulper 2 und die Aufbereitung des aus diesen Stufen resultierenden Rückstandes recht effizient durchgeführt werden, wobei sich die bei den bekannten Anordnungen benötigten separaten Grobsortierer sowie andere Geräte, die damit in Zusammenhang stehen, erübrigen. Darüber hinaus wird bei Einsatz eines Drucksortierers mit vorzugsweise 3 Stufen für die Feinsortierungs- und/oder Fraktionierungsstufe Energie eingespart, und auch die Investitionskosten werden im Vergleich zu bekannten Anordnungen wesentlich reduziert, da aufgrund des einheitlichen Anlagenaufbaus keine Notwendigkeit für eine große Anzahl von separaten Leitungen und anderen Materialien besteht. Daher ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, etwa 30 bis 40% des Energieverbrauches bei der normalen Aufbereitung von Altpapier einzusparen, wobei gleichzeitig die Investitionskosten der Anlage erheblich vermindert werden. Darüber hinaus wird es durch die erfindungsgemäße Anordnung möglich, durch LC-Reinigung den Sand, der grobsortiert aus dem Pulper 2 ankommt, auch bei einer Stoffdichte von 2% in effizienter Weise aus der Pulpe zu entfernen, sowie gleichzeitig die Stoffdichte von dem heute üblicherweise verwendeten Wert von 1% auf einen Wert von 1,5 bis 2% zu erhöhen und durch Reduzierung der Anzahl der Sortierstufen ganze 50% der Pumpenergiekosten einzusparen. Weiterhin wird durch die Erhöhung der Stoffdichte in der Feinsortierung, die von den in der Kette nachgeordneten Verdickern benötigte Filtrierfläche erheblich reduziert.
• Die Erfindung wird in der obigen Beschreibung sowie in der Zeichnung lediglich beispielhaft beschrieben - sie ist in keiner Weise auf diese beschränkt. Wesentlich ist, daß der gesamte Zerfaserungsprozeß des Altpapiers in schneller und einfacher Weise umgesetzt wird, so daß die herkömmliche Grobsortierstufe und die vorangehende separate Reinigungsstufe, die viel Energie verbrauchen sowie große Investitionen erfordern, vermieden werden können.

Claims (6)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier zu einer wiederzuverwertenden Pulpe, bei dem das Altpapier in einem Pulper zu einer Pulpe zerfasert wird, Verunreinigungen aus der Pulpe entfernt werden und die Pulpe grob- und feinsortiert wird, und bei dem das Altpapier in einem Pulper zerfasert und grobsortiert wird, der einen festen Sortiererteil, in dem grobe Verunreinigungen und nichtabbaubare Faserbüschel von der Pulpe getrennt werden, umfaßt, so daß eine grobsortierte Pulpe aus der Stoffauflösung erhalten werden kann, und bei dem die Pulpe, die die Sortierung durchlaufen hat, anschließend ohne jeglichen weiteren Grobsortierschritt der LC-Reinigung zum Entfernen von Sand und danach der Feinsortierung zugeführt wird, wo die restlichen Verunreinigungen entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstand, der beim Zerfasern und Grobsortieren erhalten wurde, der Wiederzerfaserung und Wiedersortierung zugeführt wird, von wo aus die getrennte und sortierte Pulpe weiter der LC-Reinigung und Feinsortierung zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Wiederzerfaserung und Wiedersortierung erhaltene Rückstand weiter der Trommelsortierung zugeführt wird, wonach der Rückstand gewaschen und die davon getrennten Fasern zusammen mit dem Waschwasser zum Pulper zurückgeführt werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Feinsortierung zurückbleibende faserige Rückstand weiter einer zusätzlichen Sortierung zugeführt wird, von wo aus die Pulpe, die die Sor tierung durchlaufen hat, zur Feinsortierung zurückgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dis von der Zerfaserungsstufe und der Wiederzerfaserungsstufe kommende Pulpe einem Zwischentank zugeführt und von dort aus weiter der LC-Reinigung und der Feinsortierung zugeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe mit einer Stoffdichte von 1 bis 2% der LC-Reinigung zugeführt wird.