NO133441B

NO133441B -

Info

Publication number: NO133441B
Application number: NO1311/71A
Authority: NO
Inventors: Alfons K Herr
Original assignee: Alfons K Herr
Priority date: 1970-04-07
Filing date: 1971-04-05
Publication date: 1976-01-26
Also published as: NL7104652A; FR2088998A5; BE765336A; FI55639B; ES389972A1; DE2016494C2; CA957788A; SE380305B; FI55639C; GB1321514A; DE2016494A1; NO133441C; AT311275B

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av et med tilsetningsstoffer, særlig flammebeskyttelsesmidler belagt fiberprodukt.Process for the preparation of a fibrous product coated with additives, in particular flame retardants.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et med tilsetningsstoffer, særlig flammebeskyttelsesmidler belagt fiberprodukt, fra fibermaterialet som er utvunnet av avløpsvann, særlig avløpsvann fra papirfabrikker, der det i avløpsvannet suspenderte fibermateriale felles ut ved flokking og deretter tørkes, fortrinnsvis i to trinn. The present invention relates to a method for producing a fiber product coated with additives, in particular flame retardants, from the fiber material which is extracted from waste water, in particular waste water from paper mills, where the fiber material suspended in the waste water is precipitated by flocculation and then dried, preferably in two stages.

Rensing av avløpsvann er anerkjent som et viktig problem for den siviliserte menneskehet. Særlig i tettbebygde strøk, f.eks. i Europa tiltar vannforurensningen stadig. Wastewater treatment is recognized as an important problem for civilized mankind. Especially in densely populated areas, e.g. in Europe, water pollution is constantly increasing.

Grunnen til dette er først og fremst det faktum at rensing av avløpsvann er forbundet med høye omkostninger og at faststoffene som er renset fra avløpet ikke har funnet noen fornuftig anvendelse. Et unntak, som industrielt neppe har noen betydning, danner biologisk oppberedt kloakkslam sorn kan brukes til gjødsling av jorden. Den kompliserte rensing av avløps- The reason for this is primarily the fact that the purification of waste water is associated with high costs and that the solids that have been purified from the waste water have not found any sensible use. An exception, which hardly has any industrial significance, forms biologically treated sewage sludge that can be used to fertilize the soil. The complicated purification of sewage

vann har ført til utilfredsstillende forhold og vil fortsette slik inntil forurensningen av vassdrag og hav nødvendiggjør kraftige tiltak. water has led to unsatisfactory conditions and will continue to do so until the pollution of waterways and seas necessitates strong measures.

For å redusere avfallsmengden blir slammet tørket To reduce the amount of waste, the sludge is dried

flere ganger og brent. De ubrennbare rester vil allikevel være ca. ~ 50% av den tørkede masse. several times and burned. The non-burnable residues will still be approx. ~ 50% of the dried pulp.

Henleggelsen av disse tørkede stoffer byr på problemer på grunn av mangel på egnede steder og byr på fare for foru-rensning av drikkevannet. The disposal of these dried substances presents problems due to a lack of suitable places and poses a risk of contamination of the drinking water.

En løsning av dette problem, dvs. en løsning som gjør A solution to this problem, i.e. a solution that does

en fremstilling av renseanlegg industrielt interessant, kan bare finnes når det slam som trekkes ut av avløpsvannet kan få a production of industrially interesting treatment plants can only be found when the sludge that is extracted from the waste water can be obtained

en fornuftig anvendelse. a sensible application.

Det er allerede foreslått å utnytte slam fra avløps-vannet fra papirfabrikker, idet dette etter tørking blandes med ikkeoppløselige eller tungtoppløselige flammebeskyttelsessalter og den dannede blanding brukes til fremstilling av syntetiske stoffer, særlig til materiale for tresponplater. It has already been proposed to utilize sludge from the waste water from paper mills, as this is mixed with insoluble or poorly soluble flame protection salts after drying and the resulting mixture is used for the production of synthetic substances, in particular for material for chipboards.

Dette forslag er forbundet med store fordeler, idet This proposal is associated with great advantages, in that

det ikke bare gir en interessant mulighet for anvendelse av av-løpsslam, men også gir anvisning til en fordelaktig innbringelse av f.eks: flammebeskyttelsessalter i artikler, så som sponplater. En ulempe med disse kjente foranstaltninger er at man ikke it not only provides an interesting possibility for the use of sewage sludge, but also provides instructions for the advantageous introduction of e.g.: flame protection salts in articles, such as chipboard. A disadvantage of these known measures is that one does not

alltid kan innbringe nødvendige mengder tilsetningsstoffer, alt etter avløpsvannets kvalitet, eller det oppstår visse uadskil-lelsestendenser ved blanding av fibermateriale og tilsetningsstoffer. can always bring in necessary amounts of additives, depending on the quality of the waste water, or certain non-separation tendencies occur when fiber material and additives are mixed.

De ovennevnte ulemper elimineres ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte som innledningsvis omtalt som er karakterisert ved at det etter flokking og tørking erholdte fibrøse faststoff defibreres i nærvær av ett eller flere av de faste, pulverformede tilsetningsstoffer, så at disse anlagres til det defibrerte fibermateriale. The above-mentioned disadvantages are eliminated according to the invention by a method as described at the outset, which is characterized in that the fibrous solid obtained after flocculation and drying is defibrated in the presence of one or more of the solid, powdered additives, so that these are deposited into the defibrated fiber material.

Fordelen ved defibreringen av de ved tørkingen The advantage of the defibration of those during drying

dannede faststoffer i nærvær av tilsetningsstoffer ligger særlig i den høye evne til blanding og den beskjedne adskillelses-tendens. solids formed in the presence of additives lie particularly in the high ability to mix and the modest separation tendency.

Ved defibrering av faststoffene fremskaffes bindings-krefter som i alminnelighet allerede umiddelbart etter frem-bringelsen ble nøytralisert ved at fibre løp sammen eller gass-resp. væskepartikler ble avleiret. Ved oppfinnelsen derimot finner findelingen av faststoffet sted i nærvær av pulverformede tilsetningsstoffer, slik at de ved defibreringen frembragte bindingskreft.er umiddelbart virker på tilsetningsstoffene. Den derved iverksatte sammenbinding er praktisk talt irreversibel og sikrer således en høy stabilitet på blandingen. When defibrating the solids, binding forces are produced which were generally neutralized immediately after production by fibers running together or gas resp. liquid particles were deposited. In the invention, on the other hand, the fining of the solid takes place in the presence of powdered additives, so that the binding forces produced by the defibration immediately act on the additives. The bonding effected thereby is practically irreversible and thus ensures a high stability of the mixture.

Fremstillingen av det materiale som skal defibreres kan-skje på forskjellige måter. The production of the material to be defibrated can be done in different ways.

Tilsetningsstoffene, hvis egenskaper er avhengig av hvilket ferdig produkt som tilsiktes, kan ifølge oppfinnelsen, fordelaktigst tilsettes under defibreringen av faststoffene ; According to the invention, the additives, whose properties depend on the intended finished product, can most advantageously be added during the defibration of the solids;

eller blandes med de ved tørking dannede faststoffer. or mixed with the solids formed during drying.

Som tilsetningsstoff kommer i betraktning: Flamme-beskytningsmidler, særlig borsyre og borholdige forbindelser, fosfater og fosfatholdige forbindelser, karbonater med sine forbindelser, såsom silikat, insektisider og fungisider. Det er fordelaktig å tilsette bindemidler før defibreringen. As additives come into consideration: Flame retardants, especially boric acid and boron-containing compounds, phosphates and phosphate-containing compounds, carbonates with their compounds, such as silicate, insecticides and fungicides. It is advantageous to add binding agents before defibration.

Det produkt som oppnås ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har et stort antall bruksområder. Det kan brukes i kunststoff- og pressmasser. En særlig gunstig anvendelse ligger i sponplateindustrien. Det utvunnede fibermateriale kan tilsettes ved fremstilling av en- eller flerlags-plater i mengder fra 5 til 35% av den samlede masse og bringer med seg samtlige stoffer som på grunn av sin virkning er nød-vendig i den ferdige sponplate. The product obtained by means of the method according to the invention has a large number of applications. It can be used in plastic and press materials. A particularly favorable application lies in the chipboard industry. The extracted fiber material can be added in the production of single or multi-layer panels in amounts from 5 to 35% of the total mass and brings with it all the substances which, due to their effect, are necessary in the finished chipboard.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har følgende The method according to the invention has the following

forløp: Dersom avløpsvannet som skal renses inneholder grove bestanddeler, blir disse først findelt i en i og for seg kjent innretning, så som en findelingspumpe eller en "Rechenwolfen". procedure: If the waste water to be cleaned contains coarse components, these are first finely divided in a device known in and of itself, such as a fine dividing pump or a "Rechenwolfen".

For oppberedelse av avløpsvannet flokkes faststoffene på i og For the preparation of the waste water, the solids are collected in and

for seg kjent måte under bruk av såkalte flokkingsmidler, så.som metallsalter eller polyelektrolytter. Eventuelt kan det før flokkingen tilsettes tilsetningsstoffer. in a manner known per se using so-called flocculating agents, such as metal salts or polyelectrolytes. Optionally, additives can be added before flocculation.

Det slammet som oppnås ved flokkingen anrikes i en fortykker eller tilføres en filtreringsinnretning, så som et vakuumfilter eller en sentrifuge og avvannes til et vanninnhold på 50 til 75 vekt-?. Fortrinnsvis skjer avvanningen til en fuktighet på omkring 60 vekt-?. The sludge obtained by the flocculation is enriched in a thickener or supplied to a filtration device, such as a vacuum filter or a centrifuge, and dewatered to a water content of 50 to 75% by weight. Preferably, the dewatering takes place to a moisture content of around 60% by weight.

I tilslutning til dette blir filtreringsresten ledet til en tørkeinnretning og tørket der til et fuktighetsinnhold på 2 til 10 vekt-?. Hensiktsmessig drives tørkingen til en restfuktighet på omkring 5%. Ved hjelp av tørkingen drives ikke bare fuktigheten ut, men det oppnås også, ifall det an-vendes termisk tørking, en sterilisering av tørrstoffene. In connection with this, the filtration residue is led to a drying device and dried there to a moisture content of 2 to 10% by weight. Appropriately, the drying is carried out to a residual moisture of around 5%. By means of the drying, not only is the moisture driven out, but also, if thermal drying is used, a sterilization of the dry substances is achieved.

I det siste fremgangsmåtetrinnet defibreres faststoffene i nærvær av tilsetningsstoffer. Dersom det på dette fremgangsmåtetrinn tas sikte på en avsluttende eller den eneste tilsetning av tilsetningsstoffer, er det fordelaktig pa forhånd å benytte en blandeprosess. Er den materialmengde som skal. tilsettes liten,eller tilsetningsstoffene meget finkornet, kan In the last method step, the solids are defibrated in the presence of additives. If at this stage of the process the aim is a final or the only addition of additives, it is advantageous to use a mixing process in advance. Is the required amount of material. is added little, or the additives are very fine-grained, can

man sløyfe blandeprosessen. one loop the mixing process.

Por defibrering er det hensiktsmessig å bruke sterkt aksellererende innretninger med slagplater. Slike innretninger kan være slagskivemøller, planskivemøller eller slagstiftmøller, imidlertid spesielt gunstig er slagtallerkenmøller. For defibration, it is appropriate to use highly accelerating devices with impact plates. Such devices can be impact disc mills, flat disc mills or impact pin mills, however impact plate mills are particularly advantageous.

Alt etter beskaffenheten på tilsetningsstoffene kan det være fordelaktig å arbeide under vakuum under defibrerings-trinnet, slik at bindingskreftene som frigjøres ved defibreringen av tørrstoffene kan stå til disposisjon for opptagelse av tilsetningsstoffer og ikke blokkeres av luftmolekyler. Depending on the nature of the additives, it may be advantageous to work under vacuum during the defibration step, so that the binding forces released by the defibration of the dry substances can be available for absorption of additives and are not blocked by air molecules.

Resultatet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er på den ene siden rent avløpsvann, som kan etterbehandles på konvensjonell måte, og på den annen side et fibrøst materiale som er tilsatt forskjellige tilsetningsstoffer og som kan an-vendes i industrien. Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan i det minste deler av omkostningene ved rensing av avløpsvannet dekkes. Dessuten gis det en grunn for finans-svake industrier og kommuner til å anskaffe et renseanlegg for avløpsvann ut fra et forretningsmessig siktepunkt. The result of the method according to the invention is, on the one hand, clean wastewater, which can be post-treated in a conventional way, and on the other hand, a fibrous material to which various additives have been added and which can be used in industry. With the help of the method according to the invention, at least part of the costs of cleaning the waste water can be covered. In addition, a reason is given for financially weak industries and municipalities to acquire a wastewater treatment plant from a commercial point of view.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal forklares The method according to the invention shall be explained

ved et eksempel ved rensing av avløpsvann fra en papirfabrikk og fremstilling av et flammehemmende hjelpestoff for tresponplater. for example, in the purification of waste water from a paper factory and the production of a flame retardant auxiliary substance for chipboards.

Det utløpende avløpsvann har et faststoffinnhold på ca. 0,2 til 0,3?, som er sammensatt av cellulosestoffibre, farvestoffpartikler og mineraler. For å forhøye mineral- resp. metallinnholdet av faststoffandelen, skjer flokkingen med metallsalter og kalkmelk. Avløpsvannet med flokkingsmiddel ledes inn i et sedimenteringskar i hvilket ved langsom be-vegelse av blandingen, avløpsslam vil avsette seg ved karets bunn. Det klare vann som står over avløpsslammet tilføres over et overløp direkte til et vassdrag eller til en ytterligere i og for seg kjent bakteriologisk eller ikke bakteriologisk rensing. The outgoing wastewater has a solids content of approx. 0.2 to 0.3?, which is composed of cellulose fibers, dye particles and minerals. To increase mineral resp. the metal content of the solids portion, flocculation takes place with metal salts and milk of lime. The wastewater with flocculant is led into a sedimentation vessel in which, by slow movement of the mixture, sewage sludge will settle at the bottom of the vessel. The clear water that stands above the sewage sludge is supplied via an overflow directly to a watercourse or to a further known in and of itself bacteriological or non-bacteriological purification.

Slammet med et faststoffinnhold på ca. 3 - 5 vekt-? pumpes inn i et blandekar hvor det kan gis en bestemt farve og konsistens. Disse foranstaltninger kan sløyfes under sammen- The sludge with a solids content of approx. 3 - 5 weight-? is pumped into a mixing vessel where it can be given a specific color and consistency. These measures can be omitted during the con-

setning på slammet bestandig er ensartet. settling on the sludge is always uniform.

Fibersuspensjonen føres tilslutt til et dreiefilter der slammet inntørkes til en restfuktighet på ca. 60%. Dersom produktet ikke oppnår en kornet form, kan det etter dreie-filteret være anordnet en pastaomdanner eller en lignende innretning. The fiber suspension is finally fed to a rotary filter where the sludge is dried to a residual moisture of approx. 60%. If the product does not achieve a granular form, a paste converter or a similar device can be arranged after the rotary filter.

De frembragte ulikeformede granulataktige faststofflegemer ledes deretter til en termisk tørkeinnretning som driver ut vannet til en restfuktighet på ca. 5%. Etter dette bearbeidelsestrinn foreligger det faststofflegemer som består av cellulosefibre og mineraler i et omtrentlig forhold på 60 : 40. Mineralene er allerede ved flokkingen utvalgt slik at de har flammehemmende virkning og også delvis evne til å danne en glasstrøm, under forutsetning av høye nok temperaturer. The produced differently shaped granule-like solid bodies are then led to a thermal drying device which expels the water to a residual moisture of approx. 5%. After this processing step, there are solid bodies consisting of cellulose fibers and minerals in an approximate ratio of 60:40. The minerals are already selected during the flocculation so that they have a flame-retardant effect and also a partial ability to form a glass flow, provided the temperatures are high enough.

For også å oppnå en. flammehemmende virkning ved lavere temperaturer blir materialet tilført borsyre. Dette skjer i en som male- og blandeinnretning tjenende slagtallerken-mølle. Til denne innmates granulatet sammen med borsyre, f.eks. i forhold 1:1, slik at det etter blandingen oppstår et stoff som består av ca. 30 vektdeler cellulose, 20 vektdeler mineraler og 50 vektdeler borsyre. To also achieve a. flame retardant effect at lower temperatures, boric acid is added to the material. This takes place in an impact plate mill serving as a grinding and mixing device. For this, the granulate is fed together with boric acid, e.g. in a 1:1 ratio, so that after the mixture a substance is formed which consists of approx. 30 parts by weight cellulose, 20 parts by weight minerals and 50 parts by weight boric acid.

Det dannede materiale kan tilsettes trespon for fremstilling av sponplater i mengder på ca. 25 vekt-? og etter en blanding presses i kjente innretninger på sponplater. The formed material can be added to wood shavings for the production of chipboards in quantities of approx. 25 weight-? and after a mixture is pressed in known devices onto chipboards.

Claims

1. Method for the production of a fiber product coated with additives, especially flame retardants, from fiber material extracted from waste water, in particular waste water from paper mills, where the fiber material suspended in the waste water is precipitated by flocculation and then dried, preferably in two stages, characterized in that the fibrous solid obtained after flocculation and drying is defibrated in the presence of a or several of the solid, powdered additives, so that these are deposited into the defibrated fiber material.

2. Method according to claim 1, characterized in that the additives are added during the defibration of the solids or mixed with the solids formed during drying.

3. Method according to claim 1, characterized in that when several additives are introduced, the substances that are difficult or insoluble in water or additives that are separable under flocculation conditions are added before the flocculation of the suspended solids, but the soluble additives are added at or immediately before the defibration of the solids.