EP1248880A1 - Verfahren und einrichtung zur sortierung eines papiergemischs - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur sortierung eines papiergemischsInfo
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- EP1248880A1 EP1248880A1 EP00988574A EP00988574A EP1248880A1 EP 1248880 A1 EP1248880 A1 EP 1248880A1 EP 00988574 A EP00988574 A EP 00988574A EP 00988574 A EP00988574 A EP 00988574A EP 1248880 A1 EP1248880 A1 EP 1248880A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- paper
- fraction
- mixture
- paper mixture
- shredder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
- D21B1/026—Separating fibrous materials from waste
- D21B1/028—Separating fibrous materials from waste by dry methods
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1
- Sorting of a paper mixture in which the paper mixture is crushed to a grain size in the range of approximately 20 to 80 mm and the shredded paper mixture is separated by means of wind sifting at a separation speed of between 1 and 5 m / sec into a heavy material fraction containing mixed paper and a light material fraction containing deinking
- the invention further relates to a device according to the preamble of claim 11 for sorting a paper mixture with a shredder for shredding the paper mixture and a waste classifier connected downstream of the shredder for separating the shredded paper mixture into a heavy material fraction and into a light material fraction, the water separator having a sighting cross-section, in the a separation speed between 1 DIS 5 m / sec adjustable
- sorting staff is used to separate the contents of depot containers, bulk bulk goods and / or bundle bulk goods into different qualities and the paper / cardboard qualities required for reuse, including demking.
- Quality to be achieved Devices for sorting a paper mixture generally comprise conveyor belts or sorting belts with sorting staff, which are used to produce a demking quality from the paper mixture supplied Storages such as cardboard, cardboard and possibly books as well as non-paper components are sorted out by hand, among other things. With this known sorting, cardboard and cardboard are selected to produce a fraction that mainly contains cardboard
- a deinking fraction, a mixed paper fraction and a cardboard fraction are obtained in this way.
- the deinking fraction consists largely of newspapers and magazines and, as required, has at least 60% newspapers and a proportion of contaminants, e.g. cardboard, cardboard and non-paper components, of a maximum of 3% , while the fraction of mixed paper, newspapers and magazines (less than 40%), cardboard, other papers, cardboard (over 60%) and to a lesser extent contains plastics and other storage materials.
- the cardboard fraction mainly consists of cardboard (over 70%), Cardboard boxes, solid cardboard and the like
- DE-A-25 42 571 describes a method for sorting waste paper, in which the waste paper is placed directly in a shredder and the shredded waste paper is split into three fractions by means of two air separators connected in series.
- the shredded waste paper is loosened in the first water separator and to split off a first heavy fraction, which contains cardboard, cardboard boxes and heavy kraft paper, which is highly enriched.
- the remaining light fraction from the first water classifier is then fed to the second water classifier and into a second heavy fraction, which contains cardboard boxes, cardboard boxes and heavy kraft paper, highly enriched, as well as in a light fraction, which contains magazines, newspapers and other press papers, enriched, separated.
- the grain size is accordingly the diagonals of the 10x10 edges of the shredding 141 mm, whereby widespread small cardboard boxes as a whole are processed without being shredded
- DE-A-25 42 571 describes a method and a system for sorting and processing waste paper, in which the material fed is divided into three fractions, which are subsequently characterized in more detail by means of color detection.
- a blower is used for ejection, but it does not perform wind separation
- DE-A-25 10 694 describes a process for the selection of papers, in which waste containing paper is ground and after separation in one The material is separated and a light material fraction is subsequently moistened and thereby separated again. Particularly pure demilgment qualities cannot be achieved with this technology
- a high-quality fraction of department store paper (type B 19) and a high-quality fraction deinking can be produced in a cost-effective manner
- screening with the specified screen hole widths enables the waste paper to be shredded to the recommended size Grain size and the wind sifting at such a separation speed also high throughput with a consistently high quality of the fractions produced
- the paper mixture is sieved and loosened by means of a ballistic separator provided with sieve openings.
- a suitable ballistic separator essentially comprises a plurality of flat profiles which are arranged next to one another at an incline and which can be moved horizontally and vertically, for example by means of a crankshaft drive, and - in contrast to ballistic separators known from density classification or sorting - are provided with through-openings for sieving.
- a particularly productive wind sifting takes place after crushing to a grain size in the range of about 40 to 90 mm
- the paper mixture When the paper mixture is shredded to a grain size in the range of about 30 to 60 mm, a particularly high quality of separation between mixed paper and deinking can be achieved with a relatively small amount of shredding.
- the cardboard contained in the shredded paper mixture can be more than 95% separate and largely enrich in the heavy goods fraction
- the white potential of stapled or glued papers for the deinking fraction can still be developed with a reasonable amount of shredding.
- the separation speed is in the range from 1.5 to 4.5 m / sec, preferably in the range from 1.7 to 3.5 m / sec, particularly high qualities can be ensured in the fractions produced
- a suitable air sifter is known, for example, from DE-U-297 09 918. If the wind sifting takes place in a zigzag sifter, one can Particularly high separation sharpness between mixed paper and deinking can be achieved if the wind sifting takes place in a cross-flow sifter, particularly trouble-free operation can be ensured
- the shredded paper mixture is fed into the air classifier in a particularly advantageous manner by means of a rotary valve, provided that it is designed as a conical or cross-flow classifier.
- the rotary valve is preferably eccentric in the feed channel arranged of the air classifier
- the shredded paper mixture is preferably mechanically conveyed to the air classifier.
- the mechanical requirement comprises a conveying device designed as a paddle screw, pieces of paper that are connected at their kinks or folds can be gently dissolved without causing more violent tears. which are held together by adhesive, torn apart and deinking into the fraction advised where, however, they are undesirable due to their adhesive content and associated processing difficulties.
- the mechanical conveying further preferably includes vibrators for feeding into the air classifier or for feeding to a cellular wheel sluice.
- the light material fraction that initially arises during wind sifting and contains the deinking fraction is advantageously split into the (conveying) air stream and deinking in a separating cyclone.
- the quality of the deinking fraction in particular the degree of whiteness, can be increased by presorting the paper mixture to be fed to the shredder by means of color and / or NIR (near infrared) detection and pneumatic discharge of identified contaminants.
- NIR near infrared
- through-colored papers can be separated early and effectively on the basis of their size and / or coloring, so that deinking and mixed paper fractions freed from through-colored papers can be produced.
- FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a device according to the invention for sorting a waste paper mixture
- the device for sorting a waste paper mixture shown schematically in FIG. 1 comprises a sieve designed as a ballistic separator 1, a shredder designed as a granulator 2, a wind sifter designed as a cone sifter 3, which is connected downstream of the granulator 2, and a cyclone 4 connected downstream of the cone sifter 3 2 has, as a crushing means, blow bars arranged distributed over the circumference and in the axial direction of a rotor, which, in cooperation with an associated stator, bring about a low-dust cutting and shearing crushing without squeezing the paper mixture into other shredder blocks which are otherwise different the granulator 2 by means of a sieve arranged below the rotor with a corresponding sieve opening and a return of the material which has not yet been sufficiently comminuted into the engagement area of the rotor
- the shredding means prevent several sides from sticking together during the shredding, so that, at most, small pieces of paper sticking to one another, for example by block-like punching, are produced a hammer mill is also suitable, in which a relatively high level of dust can possibly be accepted
- a filter 5 for separating dust from the carrier air is arranged downstream of the cyclone 4.
- a color sorting device 7 is connected between the ballistic separator 1 and the granulator 2, which separates colored paper components, for example colored papers, depending on the amount or amount of colored waste paper and the desired one The white sorting device 7 can be omitted if necessary Between the pelletizer 2 and the cone sifter 3, a conveyor device designed as a paddle screw 6 for conveying and loosening up the shredded paper mixture is arranged.
- An FE separator 8 with a downstream baler 9 is arranged downstream of the cone sifter 3 on the output side of the heavy material or the mixed paper fraction.
- the waste paper mixture delivered via a barrel collection is sieved and loosened by means of the ballistic separator 1 and fed to the granulator 2, where it is crushed to a grain size of approximately 35 mm.
- the sieving by means of the ballistic separator 1 separates approximately 10 to 25% of the paper mixture fed in as the upper run, which essentially comprises larger cardboards and already has the quality of department store paper (type B 19).
- the color sorting device 7 is connected between the ballistic separator 1 and the granulator 2, the through-colored papers are separated in this.
- the shredded and possibly freed of colored constituents waste paper mixture is then conveyed into the conical sifter 3 by means of the paddle screw 6 and vibrators (not shown) and there is split into a heavy goods fraction and a light goods fraction by means of an air flow (carrier air), the speed of the air flow in is set to about 3 m / sec.
- the heavy-duty fraction is the mixed paper fraction, which largely consists of lumpy cardboard / cardboard and other shreds of paper and a small proportion of other contaminants, as well as meeting the requirements for sorted mixed waste paper, a lower grade (grade B 12).
- the light material fraction comprises the deinking fraction and the conveying air flow. In the wind sifting, they are in the shredded paper mixture contained cardboard-containing components to more than 95% separated and enriched in the mixed paper fraction
- the light material fraction is fed to the cyclone 4 and separated there in deinking and air flow.
- the cyclone 4 is advantageously designed as a sifting cyclone with which in one process step or with one device, the deinking fraction can be separated from the carrier air and, at the same time, dust can be removed
- the air flow is then fed to the filter 5 and dedusted there
- the conical sifter 3 has a sifting cross section of approximately 0.01 to 0.4 m 2 , preferably 0.05 to 0.3 m 2, to the volume flow Air is adjusted in such a way that a separation speed of approximately 1 to 5 m / sec, preferably 1.5 to 4.5 m / sec and particularly preferably 1.7 to 3.5 m / sec results in order to achieve a sufficient throughput with the To ensure device, several air classifier 3 and shredder 2 are connected in parallel
- cone sifter 3 and cyclone 4 had run through, approximately 40.5% of mixed paper and approximately 59.5% of deinking, based on the waste paper mixture fed to shredder 2, were obtained in an experiment.
- the deinking fraction consists of significantly more than 97.5% made of thin paper and has only a small proportion of thin cardboard and other storage materials
- the amount of contaminants in the deinking fraction which significantly reduces the quality of the papers made from deinking, such as cardboard, adhesive backing wrapping papers and colored papers, were below 1.5% (mass% based on the input of the shredder)
- the device can be provided with a wave screen in order to automatically separate large cardboards 20 and to produce a high-quality fraction of cardboard in an economical manner
- a training of the sieve as a ballistic separator 1 has the advantage, however, that in addition to the sieve function, it is also counteracted by a certain cyclic beating
- the feed material takes on a loosening function and thus ensures that the shredder 2 is fed with individual or loose sheets as possible, so that no crushing of a multilayer newspaper / magazine can take place at the cut edges during the shredding.
- Such loosening significantly increases the yield of deinking
- the wind sifting is carried out by means of a cross-flow classifier in a modification of the abovementioned tests or the above exemplary embodiment, a compact design of the wind sifting stage can be achieved with little investment.
- the shredded paper mixture can advantageously be separated in free fall and any baking of wet pieces of paper on internals can be avoided.
- the paper mixture is sieved in two stages.
- the sieve designed as a ballistic separator 1 can be designed in two stages.
- a particularly expedient ballistic separator 1 can for this purpose have an essentially sawtooth-shaped profile with two successive areas of different sieve hole widths. In a first area, the screen hole width is approximately 40 to 60 mm. In a second area, the screen hole size is approximately 200 to 450 mm, preferably 280 to 400 mm.
- Such screening also leads to an additional loosening of the feed material, which is virtually transported over the first area and thus also contributes to an increase in the deinking yield.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sortierung eines Papiergemisches, bei dem das Papiergemisch auf eine Korngrösse im Bereich von etwa 20 bis 80 mm zerkleinert und das zerkleinerte Papiergemisch mittels Windsichtung bei einer Trenngeschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/sec in eine Mischpapier enthaltene Schwergutfraktion und in eine Deinking enthaltende Leichgutfraktion getrennt wird. Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier und eine hochwertige Fraktion Deinking auf kostengünstige Weise hergestellt werden kann, dadurch, dass das Papiergemisch vor der Zerkleinerung zur Abtrennung einer grossflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm gesiebt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Sortierung eines Papiergemisches mit einem Zerkleinerer (2) zur Zerkleinerung des Papiergemisches und einem dem Zerkleinerer (2) nachgeschalteten Windsichter (3) zur Auftrennung des zerkleinerten Papiergemisches in eine Schwergutfraktion und in eine Leichtgutfraktion, wobei der Windsichter (3) einen Sichtungsquerschnitt aufweist, in dem eine Trenntgeschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/sec einstellbar ist. Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Einrichtung anzugeben, mit der eine hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier und eine hochwertige Fraktion Deinking auf kostengünstige Weise hergestellt werden kann, dadurch, dass dem Zerkleinerer (2) ein Sieb (1) zur Abtrennung einer grossflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm vorgeschaltet ist.
Description
Verfahren und Einrichtung zur Sortierung eines Papiergemischs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur
Sortierung eines Papiergemisches, bei dem das Papiergemisch auf eine Korngroße im Bereich von etwa 20 bis 80 mm zerkleinert und das zerkleinerte Papiergemisch mittels Windsichtung bei einer Trenngeschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/sec in eine Mischpapier enthaltende Schwergutfraktion und in eine Deinking enthaltende Leichtgutfraktion getrennt wird Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 zur Sortierung eines Papiergemisches mit einem Zerkleinerer zur Zerkleinerung des Papiergemisches und einem dem Zerkleinerer nachgeschalteten Wmdsichter zur Auftrennung des zerkleinerten Papiergemisches in eine Schwergutfraktion und in eine Leichtgutfraktion, wobei der Wmdsichter einen Sichtungsquerschnitt aufweist, in dem eine Trenngeschwindigkeit zwischen 1 DIS 5 m/sec einstellbar
In Deutschland werden derzeit ca 12 Mio t/a Altpapier in Produktionsprozesse wieder eingesetzt Von dieser Menge werden wiederum ca 5,3 Mio t/a in zahlreichen Einrichtungen vor der jeweiligen Wiederverwertung in verschiedene Sorten sortiert
Bei aus der Praxis bekannten Einrichtungen und Verfahren zum Sortieren der gesammelten Papiergemische wird Sortlerpersonal eingesetzt, um den Inhalt von Depotcontainern, Tonnensammelware und/oder Bundelsammelware in verschiedene Qualitäten aufzutrennen und die jeweils für den Wiedereinsatz geforderten Papιer-/Pappe-Qualιtaten, u a auch Demking-Qualitat, zu erreichen Einrichtungen zum Sortieren eines Papiergemisches umfassen im allgemeinen Forder- bzw Lesebander mit Sortierpersonal, welches zur Herstellung einer Demking-Qualitat aus dem angelieferten Papiergemisch
Storstoffe wie Pappe, Kartonagen und ggf Bucher sowie papierfremde Bestandteile u a per Hand aussortiert Bei dieser bekannten Sortierung werden unter anderem Pappen und Kartonagen zur Herstellung einer überwiegend Pappe enthaltenden Fraktion ausgelesen
Auf diese Weise wird eine Fraktion Deinking, eine Fraktion Mischpapier und eine Fraktion Pappe gewonnen Die Fraktion Deinking besteht weitgehend aus Zeitungen und Illustrierten und weist anforderungsgemaß mindestens 60 % Zeitungen und einen Storstoffanteil, z B Kartonage, Pappen und papierfremde Bestandteile, von maximal 3 % auf, wahrend die Fraktion Mischpapier, Zeitungen und Illustrierte (unter 40 %), Pappe, sonstige Papiere, Kartonagen (über 60 %) und in geringeren Anteilen Kunststoffe und andere Storstoffe enthalt Die Fraktion Pappe besteht zum überwiegenden Teil (über 70 %) aus Pappen, Kartonagen, Vollpappen und ähnlichem
DE-A-25 42 571 beschreibt ein Verfahren zur Sortentrennung von Altpapieren, bei dem das Altpapier direkt in einen Zerkleinerer gegeben und das zerkleinerte Altpapier mittels zweier hintereinander geschalteter Windsichtungen in drei Fraktionen aufgespaltet wird Hierbei ist vorgesehen, das zerkleinerte Altpapier in dem ersten Wmdsichter aufzulockern und eine erste schwere Fraktion, welche Pappen, Kartonagen und schwere Kraftpapiere stark angereichert enthalt, abzuspalten Die verbleibende leichte Fraktion aus dem ersten Wmdsichter wird dann dem zweiten Wmdsichter zugeführt und in eine zweite schwere Fraktion, welche Pappen, Kartonagen und schwere Kraftpapiere stark angereichert enthalt, sowie in eine leichte Fraktion, welche Illustrierte, Zeitungen und sonstige Pressepapiere stark angereichert enthalt, getrennt Die Geschwindigkeiten der Windsichtungen sind hierbei hoch Da im gesammelten Altpapier schwere Storstoffe, wie z B Metalle, Sand, Glas etc enthalten sind, können diese überwiegend kleinen Teile hierbei in das erste und zweite Schwergut gelangen, so daß diese Schwergutfraktionen und damit ein erheblicher Teil des eingesetzten Altpapiers nicht als hoherwertige
Altpapiersorten vermarktbar ist Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß zerkleinerte Katalogrucken, die durch Kleber oder Klammern zusammengehalten sind, in die erste und/oder zweite schwere Fraktion geraten und deren Vermarktbarkeit als Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) einschranken Das Verfahren zielt überdies nur auf die Gewinnung einer Kaufhausaltpapier-
Fraktion ab Die vorgeschlagene Auflockerung und Desagglomeration mittels des ersten Wmdsichters ermöglicht zwar prinzipiell eine wirksame Sortentrennung in dem zweiten Wmdsichter, erfordert jedoch aufgrund der hohen Luftstrome einen hohen Energieeinsatz und fuhrt aufgrund der hohen Luftgeschwindigkeit und der Storstoffe zu einem relativ hohen Verschleiß Zudem betragt die Korngroße entsprechend der Diagonalen der 10x10 Kanten der Zerkleinerung 141 mm, wodurch weit verbreitete kleine Pappschachteln als Ganzes unzerkle ert weiterverarbeitet werden
Bislang unveröffentlichte Internationale Patentanmeldung PCT/EP99/03576 beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung, welche das Papiergemisch auf eine Korngroße im Bereich von etwa 40 bis 100 mm zerkleinern und das zerkleinerte Papiergemisch mittels Windsichtung bei einer Trenn- geschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/sec in eine Mischpapier enthaltende Schwergutfraktion und in eine Deinking enthaltende Leichtgutfraktion trennen Darüber hinaus wird vorgeschlagen, der Zerkleinerung des Papiergemisches eine Auflockerungsstufe und eine Siebung vorzuschalten
DE-A-25 42 571 beschreibt ein Verfahren und eine Anlage zur Sortierung und Aufbereitung von Altpapier, bei dem das zugefuhrte Material in drei Fraktionen aufgeteilt wird, die anschließend mittels Farberkennung naher charakterisiert werden Zum Auswerfen wird ein Geblase eingesetzt, das jedoch keine Windsichtung ausfuhrt
DE-A-25 10 694 beschreibt ein Verfahren zur Selektion von Papieren, bei dem Papier enthaltende Abfalle gemahlen werden und nach Trennung in einem
Wmdsichter das Material getrennt wird und eine Leichtgutfraktion anschließend befeuchtet und hierdurch nochmals getrennt wird Besonders reine Demkmg- Qualitaten lassen sich mit dieser Technologie nicht erzielen
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw und eine Einπchtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 anzugeben, durch die eine hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier und eine hochwertige Fraktion Deinking auf kostengünstige Weise hergestellt werden kann
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren eifmdungsgemaß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelost, daß das Papiergemisch vor der Zerkleinerung zur Abtrennung einer großflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm gesiebt wird Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Einrichtung erfmdungsgemaß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11 dadurch gelost, daß dem Zerkleinerer ein Sieb zur Abtrennung einer großflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm vorgeschaltet ist
Mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren und der erfindungsgemaßen Einrichtung kann eine hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) und eine hochwertige Fraktion Deinking auf kostengünstige Weise hergestellt werden
Bei einer Siebung mit einer Sieblochweite von in etwa 280 bis 400 mm laßt sich eine besonders hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier herstellen und lassen sich die Qua tatsanforderungen an die Fraktion Deinking besonders zuverlässig einhalten
In ihrer Kombination ermöglichen die Siebung mit den angegebenen Sieblochweiten, die Zerkleinerung des Altpapiers auf die vorgescnlagene
Korngroße und die Windsichtung bei einer derartigen Trenngeschwindigkeit darüber hinaus hohe Durchsatze bei einer gleichbleibend hohen Qualität der hergestellten Fraktionen
In besonders vorteilhafter Weise wird das Papiergemisch vor der Zerkleinerung mittels eines mit Sieboffnungen versehenen Ballistikseparators gesiebt und aufgelockert. Ein geeigneter Ballistikseparator umfaßt im wesentlichen mehrere nebeneinander schräg ansteigend angeordnete Flachprofile, welche beispielsweise mittels eines Kurbelwellenantriebs horizontal und vertikal bewegbar und - im Gegensatz zu aus der Dichteklassierung bzw -Sortierung bekannten Ballistikseparatoren - mit Durchtπttsoffnungen zur Siebung versehen sind.
Eine besonders ergiebige Windsichtung erfolgt nach Zerkleinerung auf eine Korngroße im Bereich von etwa 40 bis 90 mm
Bei einer Zerkleinerung des Papiergemisches auf eine Korngroße im Bereich von etwa 30 bis 60 mm laßt sich eine qualitativ besonders hohe Trennscharfe zwischen Mischpapier und Deinking bei einem relativ geringen Zerklemerungsaufwand erzielen Bei dieser Korngröße laßt sich die in dem zerkleinerten Papiergemisch enthaltene Pappe zu mehr als 95% abtrennen und weitgehend in der Schwergutfraktion anreichern Ferner kann mit einer Zerkleinerung auf diese Korngroßen das Weißepotential von gehefteten oder geklebten Papieren für die Fraktion Deinking noch mit vertretbarem Zerklemerungsaufwand erschlossen werden Zerkleinert man bis auf eine Korngroße unter 50 mm, so kann vermieden werden, daß an ihren Faltstellen zusammenliegende Zeitungsstucke und größere Stucke von Illustrierten und Katalogen mit ihren relativ hohen Weißeanteilen aufgrund vorhandener Klebstellen und Klammern vollständig ms Schwergut gelangen In dem angegebenen Korngroßenbereich laßt sich ein relativ hoher Weißegrad und eine weitgehende Kleberuckenfreiheit der Fraktion Deinking erzielen Bei einer
Zerkleinerung unterhalb der vorgeschlagenen Grenzen, wurden zunehmend Klebeanteile in die Fraktion Deinking gelangen und eine Weiterverarbeitung der Fraktion Deinking erschweren Zudem wurde sich der technische und wirtschaftliche Zerklemerungsaufwand erhohen
Liegt die Trenngeschwindigkeit im Bereich von 1 ,5 bis 4,5 m/sec, bevorzugt im Bereich von 1 ,7 bis 3,5 m/sec, lassen sich besonders hohe Qualitäten bei den hergestellten Fraktionen gewahrleisten
Wird die Windsichtung in einem Kegelsichter durchgeführt, laßt sich ein weitgehend störungsfreier Betrieb, eine gute Trennleistung und ein hoher Durchsatz gewährleisten Ein geeigneter Wmdsichter ist beispielsweise aus DE-U-297 09 918 bekannt Erfolgt die Windsichtung in einem Zick-Zack- Sichter, kann eine besonders hohe Trennscharfe zwischen Mischpapier und Deinking erzielt werden Erfolgt die Windsichtung in einem Querstromsichter, kann ein besonders störungsfreier Betrieb gewahrleistet werden
Das zerkleinerte Papiergemisch wird in besonders vorteilhafter Weise mittels einer Zellradschleuse in den Wmdsichter aufgegeben, sofern dieser als Kegel- oder als Querstromsichter ausgebildet ist Um eine störungsfreie Zufuhrung und eine kontinuierliche Beschickung eines als Kegelsichter ausgebildeten Windsichters zu gewährleisten, ist die Zellradschleuse bevorzugt exzentrisch in dem Zufuhrkanal des Windsichters angeordnet
Das zerkleinerte Papiergemisch wird bevorzugt mechanisch zum Wmdsichter gefordert Umfaßt die mechanische Forderung eine als Paddelschnecke ausgebildete Fordervorrichtung, lassen sich an ihren Knicken bzw Faltstellen zusammenhangende Papierstucke schonend auflosen, ohne daß es dabei zu heftigeren Reißerscheinungen kommt Durch heftigeres Reißen konnten ansonsten Stucke von Papieren und Katalogen, die durch Kleber zusammen gehalten sind, auseinandergerissen werden und in die Fraktion Deinking
geraten, wo sie jedoch aufgrund ihres Klebeanteils und damit einhergehender Weiterverarbeitungsschwierigkeiten unerwünscht sind. Die mechanische Förderung umfaßt desweiteren bevorzugt Vibrorinnen zur Aufgabe in den Windsichter oder zur Zuführung zu einer Zellradschleuse.
Die bei der Windsichtung zunächst entstehende Leichtgutfraktion, welche die Deinking-Fraktion enthält, wird vorteilhaft in einem Abscheidezyklon in den (fördernden) Luftstrom und in Deinking aufgespaltet.
Die Qualität der Fraktion Deinking, insbesondere der Weißegrad, läßt sich durch eine Vorsortierung des dem Zerkleinerer zuzuführenden Papiergemisches mittels einer Färb- und/oder NIR (Nahe lnfrarot)-Erkennung und einem pneumatischen Austrag identifizierter Störstoffe erhöhen. Hierbei können beispielsweise durchgefärbte Papiere anhand ihrer Größe und/oder Farbgebung frühzeitig und effektiv abgetrennt werden, so daß im wesentlichen von durchgefärbten Papieren befreite Fraktionen Deinking und Mischpapier hergestellt werden können.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sortierung eines Altpapiergemisches aus einer Tonnensammlung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführuπgs- beispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sortierung eines Altpapiergemisches
Die in Fig 1 schematisch dargestellte Einrichtung zur Sortierung eines Altpapiergemisches umfaßt ein als Ballistikseparator 1 ausgebildetes Sieb, einen als Granulator 2 ausgebildeten Zerkleinerer, einen als Kegelsichter 3 ausgebildeten Wmdsichter, der dem Granuiator 2 nachgeschaltet ist, sowie einen dem Kegelsichter 3 nachgeschalteten Zyklon 4 Der Granulator 2 weist als Zerklemerungsmittel über den Umfang und in Axialrichtung eines Rotors verteilt angeordnete Schlagleisten auf, die im Zusammenwirken mit einem zugeordneten Stator eine staubarme Schneid-Scherzerkle erung bewirken, ohne dabei das Papiergemisch zu ane anderhaftenden Schnitzelblocken zu quetschen Die Zerkleinerung auf die gewünschte Korngroße wird bei dem Granulator 2 durch ein unterhalb des Rotors angeordnetes Sieb mit entsprechender Sieblochweite und eine Rückführung des noch nicht ausreichend zerkleinerten Materials in den Eingriffsbereich des Rotors gewahrleistet
Bei der Ausbildung des Zerkleinerers 2 kommt es im wesentlichen darauf an, daß mit den Zerkleinerungsmitteln ein Zusammenhaften mehrerer Seiten bei der Zerkleinerung vermieden wird, so daß allenfalls in geringem Umfang aneinander, beispielsweise durch ein blockartiges Stanzen, haftende Papierschnitzel erzeugt werden Als Zerkleinerer 2 ist beispielsweise auch eine Hammermuhle geeignet, bei der eine relativ hohe Staubentwicklung ggf in Kauf genommen werden kann
Dem Zyklon 4 ist ein Filter 5 zur Staubabscheidung aus der Tragerluft nachgeordnet Zwischen den Ballistikseparator 1 und den Granulator 2 ist eine Farbsortieremπchtung 7 geschaltet, welche farbige Papierbestandteile, zum Beispiel durchgefärbte Papiere, abtrennt In Abhängigkeit von dem Anfall bzw Anteil an farbigem Altpapier und der gewünschten Weißegrenzwerte kann die Farbsortiereinπchtung 7 ggf entfallen
Zwischen den Granulator 2 und den Kegelsichter 3 ist eine als Paddelschnecke 6 ausgebildete Fördervorrichtung zur Förderung und Auflockerung des zerkleinerten Papiergemisches angeordnet.
Dem Kegelsichter 3 ist an der Ausgangsseite des Schwergutes bzw. der Fraktion Mischpapier ein FE-Abscheider 8 mit einer nachgeschalteten Ballenpresse 9 nachgeordnet.
Zur Aufbereitung bzw. Sortierung wird das über eine Tonnensammlung angelieferte Altpapiergemisch, mittels des Ballistikseparators 1 gesiebt und aufgelockert und dem Granulator 2 aufgegeben und dort auf eine Korngröße von etwa 35 mm zerkleinert. Durch die Siebung mittels des Ballistikseparators 1 werden in etwa 10 bis 25 % des aufgegeben Papiergemisches als Oberlauf abgetrennt, der im wesentlichen größere Pappen umfaßt und bereits die Qualität von Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) aufweist.
Ist zwischen den Ballistikseparator 1 und den Granulator 2 die Farbsortiereinrichtung 7 geschaltet, so werden in dieser die durchgefärbten Papiere abgetrennt.
Das zerkleinerte und ggf. von farbigen Bestandteilen befreite Altpapiergemisch wird dann in den Kegelsichter 3 mittels der Paddelschnecke 6 und Vibrorinnen (nicht dargestellt) gefördert und dort mittels eines Luftstroms (Trägerluft) in eine Schwergutfraktion und in eine Leichtgutfraktion aufgespaltet, wobei die Geschwindigkeit des Luftstroms in etwa auf 3 m/sec eingestellt ist. Die Schwergutfraktion bildet die Mischpapierfraktion, die zum Großteil aus stückigen Pappe-/Karton-, sonstigen Papierschnitzeln und zu einem geringen Anteil aus anderen Störstoffen besteht sowie die Anforderungen an sortiertes gemischtes Altpapier, einer unteren Sorte (Sorte B 12), erfüllt. Die Leichtgutfraktion umfaßt die Fraktion Deinking und den fördernden Luftstrom. Bei der Windsichtung werden die in dem zerkleinerten Papiergemisch
enthaltenen pappehaltigen Bestandteile zu mehr als 95 % abgetrennt und in der Fraktion Mischpapier angereichert
Wahrend die Fraktion Mischpapier durch den Metall-Abscheider 8 von magnetischen Storstoffen befreit und mittels der Ballenpresse 9 zu Ballen gepreßt wird, wird die Leichtgutfraktion dem Zyklon 4 zugeleitet und dort in Deinking und Luftstrom aufgetrennt Der Zyklon 4 ist vorteilhaft als Sichterzyklon ausgebildet, mit dem in einem Verfahrensschritt bzw mit einer Vorrichtung die Fraktion Deinking von der Tragerluft getrennt und gleichzeitig von Staub befreit werden kann
Der Luftstrom wird dann dem Filter 5 zugeleitet und dort entstaubt
Um bei der Windsichtung einerseits einen guten Treπnabschnitt zu erhalten und andererseits eine hohe Durchsatzleistung zu gewahrleisten, weist der Kegelsichter 3 einen Sichtungsquerschnitt von in etwa 0,01 bis 0,4m2, bevorzugt 0,05 bis 0,3 m2 auf Der Volumenstrom an Luft wird derart eingestellt, daß sich eine Trenngeschwindigkeit von in etwa 1 bis 5 m/sec, bevorzugt 1 ,5 bis 4,5 m/sec und besonders bevorzugt 1 ,7 bis 3,5 m/sec ergibt Um einen ausreichenden Durchsatz mit der Einrichtung zu gewährleisten, sind jeweils mehrere Wmdsichter 3 und Zerkleinerer 2 parallel geschaltet
Nach Durchlauf von Zerkleinerer 2, Kegelsichter 3 und Zyklon 4 fielen in einem Versuch in etwa 40,5 % an Mischpapier und in etwa 59,5 % an Deinking bezogen auf das dem Zerkleinerer 2 aufgegebene Altpapiergemisch an Die Fraktion Deinking besteht dabei zu deutlich mehr als 97,5 % aus dünnem Papier und weist nur einen geringen Anteil an dunner Pappe und sonstigen Storstoffen auf
Bei einem Versuch, bei dem der Kegelsichter gegen einen Zick-Zack-Sichter ausgetauscht wurde, fielen in etwa 36 % an Mischpapier und in etwa 64 % an
Deinking bezogen auf das dem Zerkleinerer 2 aufgegebene Altpapiergemisch an
Bei den angegebenen Trenngeschwindigkeiten lagen in Versuchen die Storstoffanteile der Fraktion Deinking, die maßgeblich die Qualität der aus Deinking hergestellten Papiere mindern, wie z B Pappe, Kleberucken Packpapiere und durchgefärbte Papiere unterhalb von 1 ,5 % (Massen % bezogen auf den Input des Zerklemerers)
10 Storstoffe, die bei einer Weiterverarbeitung der Fraktion Deinking in einer Papierfabrik als Spuckstoffe ausgeschieden werden, wie z. B Kunststoffe und naßfeste Papiere, lagen unterhalb von 1 % (Masse % bezogen auf den Input) Im Vergleich zu bekannten Verfahren und Einrichtungen können die Storstoffe mit negativem Einfluß auf die Qualität der erzeugten Fraktion Deinking mit dem ι_> erfmdungsgemaßen Verfahren bzw der erfmdungsgemaßen Einrichtung um über 30 % reduziert werden
In Abwandlung der vorbeschriebenen Ausgestaltung kann die Einrichtung mit einem Wellensieb versehen sein, um große Pappen automatisch abzutrennen 20 und eine qualitativ hochwertige Fraktion Pappe auf wirtschaftliche Weise herzustellen
Eine Ausbildung des Siebes als Ballistikseparator 1 hat jedoch den Vorteil, daß er neben der Siebfunktion auch durch ein gewisses zyklisches Schlagen gegen
25 das Aufgabegut eine Auflockerungsfunktion übernimmt und somit gewährleistet, daß der Zerkleinerer 2 möglichst einzelne bzw lose Blatter zugeführt bekommt, damit beim Zerkleinern kein Zusammenpressen einer mehrlagigen Zeitung / Illustrierten an den Schnittkanten erfolgen kann Durch eine derartige Auflockerung wird die Ausbeute an Deinking deutlich erhöht
30 Wird auf die Auflockerungsfunktion verzichtet, so muß man eine entsprechend geringere Ausbeute in Kauf nehmen, da die dann möglicherweise miteinander
verpreßten Papierschnitzel in das Schwergut gelangen würden, oder ggf. eine separate Auflockerungseinrichtung vorsehen.
Wird die Windsichtung in Abwandlung zu den vorgenannten Versuchen bzw. des vorstehenden Ausführungsbeispiels mittels eines Querstromsichters durchgeführt, läßt sich eine kompakte Bauweise der Windsichtungsstufe mit geringem Investitionsaufwand realisieren. In einem Querstromsichter kann das zerkleinerte Papiergemisch in vorteilhafter Weise im freien Fall getrennt und ein etwaiges Anbacken von feuchten Papierstücken an Einbauten vermieden werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens bzw. der Einπchtung wird das Papiergemisch zweistufig gesiebt. Hierbei kann das als Ballistikseparator 1 ausgebildete Sieb zweistufig ausgebildet sein. Ein besonders zweckmäßiger Ballistikseparator 1 kann hierzu im Schnitt im wesentlichen sägezahnförmig gestufte Profile mit zwei hintereinanderiiegenden Bereichen unterschiedlicher Sieblochweiten aufweisen. In einem ersten Bereich beträgt die Sieblochweite in etwa 40 bis 60 mm. In einem zweiten Bereich beträgt die Sieblochweite in etwa 200 bis 450 mm, bevorzugt 280 bis 400 mm. Für den Fall, daß mit einer zweistufigen Siebung gesiebt wird, ist es vorteilhaft den Unterlauf direkt in den Windsichter 3 zu leiten. Eine derartige Siebung führt zudem zu einer zusätzlichen Auflockerung des Aufgabegutes, das über den ersten Bereich quasi hinwegtransportiert wird und trägt somit auch zur Erhöhung der Ausbeute an Deinking bei.
Claims
PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zur Sortierung eines Papiergemisches, bei dem das Papiergemisch auf eine Korngroße im Bereich von etwa 20 bis 80 mm zerkleinert und das zerkleinerte Papiergemisch mittels Windsichtung bei einer Trenngeschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/sec in eine Mischpapier enthaltende Schwergutfraktion und in eine Deinking enthaltende Leichtgutfraktion getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Papiergemisch vor der Zerkleinerung zur Abtrennung einer großflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm gesiebt wird
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Papiergemisch vor der Zerkleinerung mit einer Sieblochweite von in etwa 280 bis 400 mm gesiebt wird
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Papiergemisch vor der Zerkleinerung mittels eines Ballistikseparators gesiebt und aufgelockert wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Papiergemisch auf eine Korngroße im Bereich von etwa 30 bis
60 mm zerkleinert wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenngeschwindigkeit 1 ,5 bis 4,5 m/sec, bevorzugt 1 ,7 bis 3,5 m/sec betragt
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Windsichtung mittels eines Kegelsichters erfolgt
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Windsichtung mittels eines Zick-Zack-Sichters oder eines Querstromsichters erfolgt
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Papiergemisch mittels einer Zellradschleuse oder einer Vibroπnne in die Windsichtung aufgegeben wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Papiergemisch mittels einer mechanischen Fordervorrichtung zur Windsichtung gefordert wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtgutfraktion aus der Windsichtung mittels eines
Abscheidezyklons in die Fraktion Deinking und den Luftstrom aufgespaltet und entstaubt wird
Einrichtung zur Sortierung eines Papiergemisches mit einem Zerkleinerer (2) zur Zerkleinerung des Papiergemisches und einem dem Zerkleinerer
(2) nachgeschalteten Wmdsichter (3) zur Auftrennung des zerkleinerten Papiergemisches in eine Schwergutfraktion und in eine Leichtgutfraktion, wobei der Wmdsichter (3) einen Sichtungsquerschnitt aufweist, in dem eine Trenngeschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/sec einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zerkleinerer (2) ein Sieb (1 ) zur Abtrennung einer großflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm vorgeschaltet ist
Einrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die
Sieblochweite in etwa 280 bis 400 mm betragt
13 Einrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet daß der Zerkleinerer (2) als Granulator der Hammermuhle ausgebildet ist
14 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13 dadurch - gekennzeichnet, daß das Sieb (1 ) als Ballistikseparator ausgebildet ist
15 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerkleinerer (2) mit Zerklemerungsmitteln zur Zerkleinerung auf eine Korngroße im Bereich von etwa 120 bis 80 mm,
10 bevorzugt 30 bis 60 mm ausgestattet ist
16 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wmdsichter (3) als Kegelsichter ausgebildet ist
ι_> 17 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wmdsichter (3) als Zick-Zack-Sichter oder Querstromsichter ausgebildet ist
18 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 17, dadurch 20 gekennzeichnet, daß der Wmdsichter (3) als Kegelsichter ausgebildet ist und eine im Eingangsbereich exzentrisch angeordnete Zellradschleuse aufweist
19 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 18, dadurch 2^ gekennzeichnet, daß zwischen dem Zerkleinerer (2) und dem
Wmdsichter (3) eine mechanische Fordervorrichtung (6) vorgesehen ist
20 Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Fordervorrichtung (6) als Forderschnecke ausgebildet ist
^o
21 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wmdsichter (3) ein Abscheidezykion (4) zur
Abtrennung der Fraktion Deinking aus der Leichtgutfraktion und Entstaubung der Leichtgutfraktion nachgeschaltet ist.
22. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 21 zur Sortierung eines Papiergemisches, insbesondere eines Altpapiergemisches aus der Papiersammlung.
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