WO1999067005A2 - Method and device for recuperating valuable substances and liquids from a suspension or mixture thereof - Google Patents

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WO1999067005A2
WO1999067005A2 PCT/DE1999/001813 DE9901813W WO9967005A2 WO 1999067005 A2 WO1999067005 A2 WO 1999067005A2 DE 9901813 W DE9901813 W DE 9901813W WO 9967005 A2 WO9967005 A2 WO 9967005A2
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WO
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water
ripening time
tub
filter belt
suspension
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PCT/DE1999/001813
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WO1999067005A3 (en
Inventor
Ulrich Kollmar
Original Assignee
Gebr. Bellmer Gmbh & Co. Kg, Maschinenfabrik
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/01—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with translationally moving filtering elements, e.g. pistons
    • B01D33/03—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with translationally moving filtering elements, e.g. pistons with vibrating filter elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/04—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with filtering bands or the like supported on cylinders which are impervious for filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/70—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices
    • B01D33/72—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices for feeding
    • B01D33/722—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices for feeding containing fixed liquid displacement elements or cores

Definitions

  • the invention initially relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
  • FIG. 1 A conventional plant for paper production is shown in a partial view in FIG. 1. Press water and white water are mostly sent to a cleaning plant after passing through a material scavenger, and the smaller part is used for stock preparation.
  • these waters can not be returned directly to the production process, but must be discharged into the sewage treatment plant, where they cause considerable effort during burst operation when changing types or must be stored in intermediate tanks in order to then flow from there to the sewage treatment plant and to ensure an even mode of action there.
  • the object of the invention is a decisive improvement in the recovery of both the valuable materials in the water and the water itself and thus in particular the saving of water, valuable materials and energy and thus an improvement in the environmental balance both in the production plant itself and in the subsequent disposal.
  • a previously preferred area of application of such processes is the thickening of thin sludges, ie the removal of liquid from thin sludges, so that a thick sludge discharge can then take place at the outlet of the corresponding device, the waste water / filtrate occurring during the course of the process being removed.
  • a conveyor belt as a continuously rotating filter belt
  • such a device is also usually used as a Denoted "band thickener”.
  • the basic idea of the invention is therefore to apply this process, which has been introduced in the municipal or industrial area of sludge thickening for decades, for the first time to the production process of paper and cellulose production:
  • the resulting water and the water to be treated with the recovery of the reusable materials are transferred to the circulating filter belt after a conditioning treatment with flocculation and flocculation aids, which thicken the reusable materials to a much higher concentration than they are present in the feed, and this through the appropriate selection of flocculation - and flocculation aids almost a hundred percent separation from water as a means of transport, so that these waters can be used for higher quality purposes than before.
  • Anionic, cationic and non-ionic products can be used as flocculants and flocculants. Multi-stage flocculation or flocculant addition is possible or necessary.
  • this innovation can thus be seen in the common tub, which integrates the individual structural units both statically-mechanically and functionally and summarizes their process flow.
  • the basic tub construction for all essential functional components, especially the maturation chamber and the filter belt, also allows all connections to be made directly on the tub, e.g. through suitable nozzles or flanges, especially in the lower tub area or directly on the underside of the tub where these connections can be safely accommodated without additional space requirements and protected against external influences.
  • the tub concept enables new solutions, particularly in the area of the ripening time chamber, be it that the entire ripening time chamber as a modular unit
  • the maturing chamber is in turn formed from simple components such as guide or guide plates, which can then be easily mounted and held in their assigned tub section in various positions, for example, and, if necessary, also easily replaced.
  • This concept makes maintenance and repair extremely easy, but in particular it is also possible to achieve the functional sequence of the process simply by re-orienting and / or exchanging suitable guide and guide plates by adapting the length of the ripening chamber length Conversion of the device according to the invention to various types
  • Fig. 1 is a schematic representation of a paper machine according to the prior art
  • Fig. 4 is a side view / sectional view of the device
  • Fig. 5 is a bottom view of the device
  • Fig. 6 is a front view of the device on the left in Fig. 4 end / maturation chamber of the device.
  • the device TD shown in block form in FIGS. 2 and 3 is integrated into the process flow of the paper production in such a way that the process steps shown in flow chart form follow one another.
  • the device TD according to the invention thus takes the place of the "substance catcher" in the prior art (FIG. 1).
  • the use of flocculants significantly improves the quality of the water released.
  • the cycle water can therefore not only be used for stock preparation, but also for cleaning purposes and also for feeding spray pipes instead of other process water.
  • a discharge of water that can no longer be used, which is correspondingly highly polluted, into a cleaning plant or sewage treatment plant, as in the prior art, is dispensed with when using the device according to the invention.
  • Recycled materials can be returned to the cycle immediately or are stored temporarily when the grade is changed and reused if necessary.
  • the essential component of the TD device is a continuously circulating filter belt, which brings about the recovery of valuable materials from the water as "pressed material", meaning that the valuable materials take on the role of the thickened sludge in the sludge dewatering, the concentration and thus recyclability increases with the separated water, the latter itself being recognized as a valuable substance and, depending on its quality (ie, for example, for remaining valuable substances), can flow directly back into the production process or can also be used for cleaning purposes.
  • the device shown in FIGS. 2-4 essentially consists of a trough 10 in which a filter belt 20 is held, which is functionally and spatially connected upstream of a maturing time chamber 30. Both the filter belt or the two
  • Rollers as well as the facilities of the ripening time chamber, which will be explained further below, are attached to the inside of this tub 10, with preference a screwable or pluggable fastening is provided, which enables easy exchange or access for repair and / or maintenance purposes and also easy conversion.
  • the tub is supported on the floor using stands 10A ... 1 OD.
  • the underside 11 of the tub 10 has a vertical section 11C, which extends to just above the floor, so that a protected lower area is created below the tub 10, which according to the invention is preferably used as a connection area for supplying and discharging the functionally typical liquids or liquids. mixtures is used:
  • the white water to be processed is fed via a pipeline 60 to the deepest area of the lowered section of the tub 10, which forms the ripening time chamber 30.
  • a specific amount of a flocculant usually a polyelectrolyte, is added in a controllable amount to the white water via an inoculation flange 61 with a mixing ring 62, and this mixture is then added on the inlet side via a connecting flange 52 to the ripening time chamber.
  • the ripening time chamber itself extends essentially over the entire width of the tub 10 and is divided in the illustrated embodiment with guide and guide plates 31, 32, 33 so that the optimum length of the ripening section for the respective white water consistency and the flocculant used in each case and thus the ripening time, whereby the flow conditions are also influenced (turbulence generator, flow funnel).
  • These components can either be prefabricated as a module (by exchanging modules, the length of the ripening section can be specified differently), or the individual guide and guide wires can be fixed separately in different positions in the tub 10.
  • the ripening time chamber 30 ends in the area of the filter belt 20, where an outlet lip 34 is formed. This is followed by further separation of valuable materials and
  • connections 51 are provided at the apex of a funnel-shaped section 11 B of the tub 10.
  • Carrying out the recycling of valuable materials for example, a waste cake is then dropped at the end of the device, for example onto a conveyor belt or also mobile containers, and can then be fed back in at a suitable point in the production process.
  • the tub design also makes it possible in particular to reclaim the screen wash water back into the tub and to increase the degree of separation, which means that the system can be operated without additional make-up water even at low throughputs.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

A method for recuperating valuable substances and liquids from a suspension or mixture thereof, whereby a continually circulating filter strip (20) is used, the suspension or mixture is deposited on said strip and the filter strip is integrated into the fibre treatment process. The invention is particularly suitable for producing paper, whereby a device (TD) containing one such circulating filter strip is integrated into the return system. By applying this method (which is fundamentally known per se as a sludge treatment method) to fibre production, the following effect is obtained: the valuable substances accumulate in the thickened filter cake, whereby the greater part of said substances can be re-used, and the quality of the remaining water is such that it can be re-used almost entirely in the fibre production process circuit without encumbering an internal or external purification or waste-treatment facility. One particularly preferred device comprises other devices in addition to said filter strip, whereby said combination results in an extremely compact structure and provides universal adaptability to the respective processes thus performed.

Description

Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wertstoffen und Flüssigkeiten aus einer Suspension oder Mischung derselbenMethod and device for recovering valuable substances and liquids from a suspension or mixture thereof
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention initially relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
In der Zellstoff- und Papierindustrie strebt man grundsätzlich an, alle verwendeten Roh- und Hilfsstoffe ohne große Verluste einzusetzen bzw. auf sehr engen inneren Kreisläufen in der Produktion wiederzuverwenden. Das bezieht sich sowohl auf die Papierrohstoffe selbst als auch auf das Transportmittel all dieser Roh- und Hilfsstoffe innerhalb des Produktionsprozesses, nämlich auf das Wasser.In the pulp and paper industry, the basic aim is to use all raw and auxiliary materials used without major losses or to reuse them in very tight internal cycles in production. This applies both to the paper raw materials themselves and to the means of transport of all these raw materials and auxiliary materials within the production process, namely water.
Umweltschutz wird immer größer geschrieben. Eine höchstmögliche Ausnutzung aller Ressourcen ist langfristig gesehen auch im wirtschaftlichen Interesse. Bei Behandlungsschritten außerhalb der direkten Produktion sollen Aufwendungen somit so gering als möglich sein, um die Ressourcen zu schonen und um zu einem wettbewerbsfähigen, wirtschaftlich erzeugten Endprodukt zu kommen. Eine besondere Rolle hierbei spielt der Wasserverbrauch, d.h. der 'Einsatz' an Wasser für eine definierte Menge des Endprodukts.Environmental protection is becoming increasingly important. Long-term utilization of all resources is also in the economic interest. In the case of treatment steps outside of direct production, expenses should be as low as possible in order to conserve resources and to arrive at a competitive, economically produced end product. Water consumption plays a special role here, i.e. the 'use' of water for a defined amount of the final product.
Stand der TechnikState of the art
Eine gebräuchliche Anlage zur Papierherstellung ist in einer Teilansicht in Figur 1 dargestellt.Pressenwasser und Siebwasser werden nach Durchlaufen eines Stoffängers zum überwiegenden Teil zu einer Reinigungsanlage geschickt,zum kleineren Teil zur Stoffaufbereitung verwendet.A conventional plant for paper production is shown in a partial view in FIG. 1. Press water and white water are mostly sent to a cleaning plant after passing through a material scavenger, and the smaller part is used for stock preparation.
Im Bereich der technischen Spezialpapiere, die nicht in großen Mengen wie Zeitungsdruck und Illustrationsdruckpapier erzeugt werden, und die nicht tagelang und wochenlang das gleiche Produkt erzeugen, kommt es zu sehr häufigen Sortenwechseln oder auch nur Farbwechseln in der Produktpalette an einem einzigen Erzeugungstag. Wenn auch die Anstrengungen der letzten Jahrzehnte zu einer erheblichen Reduzierung der pro kg erzeugtem Produkt benötigten Wassermenge geführt haben, so sind die verbleibenden Wassermengen, die nicht in der Produktion gebraucht werden, deshalb ausgeschleust werden müssen und in einer Reinigungsanlage zu behandeln sind, noch immer eine erhebliche Belastung für eine wirtschaftliche Erzeugung des Produktes, da sehr aufwendige Reinigungsanlagen bereitgestellt werden müssen, um die Einleiterqualifikation in die Vorfluter kommunaler Kläranlagen sicherzustellen.In the area of technical specialty papers, which are not produced in large quantities such as newsprint and illustration printing paper, and which do not last for days and days produce the same product for weeks, there are very frequent changes of type or even color changes in the product range on a single day of production. Even if the efforts of the past decades have led to a considerable reduction in the amount of water required per kg of product produced, the remaining amounts of water that are not used in production and therefore have to be removed and have to be treated in a cleaning system are still one Significant burden for an economical production of the product, since very complex cleaning systems have to be provided to ensure the single-drain qualification in the outflow of municipal sewage plants.
Bei diesen häufigen Färb- und Sortenwechseln in der Erzeugung von technischen Spezialpapieren müssen alle am gesamten Kreislauf beteiligten Bauteile und Aggregate von der Stoffaufbereitung über die Produktion mit den inneren Kreisläufen immer wieder gereinigt werden, damit wenig Ausschuß und wenig Übergang produziert wird. Die Bauteile müssen komplett gereinigt, d.h. die gesamten im System befindlichen Wassermengen müssen aufgefangen werden und belasten im äußersten Falle die Leistungsfähigkeit der angeschlossenen Kläranlage und können hier zur erheblichen Beeinflussung der Wirksamkeit führen.With these frequent changes in color and grade in the production of technical specialty papers, all components and aggregates involved in the entire cycle must be cleaned again and again, from stock preparation to production with the internal cycles, so that little waste and little transition are produced. The components must be completely cleaned, i.e. the total amount of water in the system has to be collected and in extreme cases put a strain on the performance of the connected wastewater treatment plant and can have a significant impact on effectiveness.
Es kann vorkommen, daß an einem Produktionstag der gesamte Kreislauf gereinigt werden muß, so daß alle oben erwähnten Schwierigkeiten unter Umständen mehrfach an einem Tag auftreten, was zu erheblichen Aufwendungen an Arbeitszeit, Arbeitskraft und somit Kosten führt.It can happen that the entire circuit has to be cleaned on one production day, so that all of the difficulties mentioned above can occur several times in one day, which leads to considerable expenditure in terms of working time, manpower and thus costs.
Bekanntermaßen werden für die Rückgewinnung von Wertstoffen, die sich im Kreislauf befinden - als solche kann man wie oben erwähnt Roh- und Hilfsstoffe sowie den Träger der Roh- und Hilfsstoffe, nämlich das Wasser selbst, bezeichnen - Verfahren eingesetzt, die z.B. nach Art der Flotation enorme Volumina für die Aufnahme der Wassermengen bedeuten und ebenfalls enorme Volumina wegen der Zeitdauer der Behandlung. Für die Verwirklichung dieser Verfahren sind erhebliche Bauvolumina notwendig, einerseits für die Aggregate selber, andererseits für den umgebenden Raum, daneben aufwendige Verfahrensschritte bezüglich Flotationshilfsstoffen und Eintrag von Energien. Dennoch gibt es keine zufriedenstellende Lösung dieses Problems, da sich die in dieser Behandlungsschleife befindlichen Wertstoffe nicht hundertprozentig zurückgewinnen lassen oder auch das wiedergewonnene Wasser (Kreislaufwasser) in seiner Qualität nur eingeschränkt den Bedürfnissen der Papiererzeugung entsprechen.As is known, processes are used for the recovery of valuable materials which are in the cycle - as such raw materials and auxiliary materials as well as the carrier of raw materials and auxiliary materials, namely the water itself, can be referred to - processes which are based, for example, on the type of flotation mean enormous volumes for the absorption of the water quantities and also enormous volumes because of the duration of the treatment. Considerable construction volumes are required to implement these processes, on the one hand for the units themselves and on the other hand for the surrounding space, in addition complex procedural steps regarding flotation aids and energy input. Nevertheless, there is no satisfactory solution to this problem, since the valuable materials in this treatment loop cannot be fully recovered, or the quality of the recovered water (circulating water) only meets the needs of paper production to a limited extent.
Vielfach können diese Wässer somit nicht direkt in den Produktionsprozeß zurückgeführt werden, sondern müssen in die Kläranlage abgeleitet werden, wo sie im Stoßbetrieb bei Sortenwechsel erheblichen Aufwand verursachen bzw. in Zwischentanks gelagert werden müssen, um dann von dort aus für einen gleichmäßigen Zulauf zur Kläranlage und für eine gleichmäßige Wirkungsweise dort zu sorgen.In many cases, these waters can not be returned directly to the production process, but must be discharged into the sewage treatment plant, where they cause considerable effort during burst operation when changing types or must be stored in intermediate tanks in order to then flow from there to the sewage treatment plant and to ensure an even mode of action there.
Bei Sortenwechsel wird ein besonderer Reinigungsaufwand notwendig, der erfahrungsgemäß zwei Mann während 3 Stunden binden kann.When changing types, a special cleaning effort is necessary, which experience has shown that two men can be tied up for 3 hours.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist eine entscheidende Verbesserung der Rückgewinnung sowohl der im Wasser befindlichen Wertstoffe als auch des Wassers selbst und damit insbesondere die Einsparung von Wasser, Wertstoffen und Energie und damit eine Verbesserung der Umweltbilanz sowohl in der Produktionsanlage selbst als auch bei der nachgeschalteten Entsorgung.The object of the invention is a decisive improvement in the recovery of both the valuable materials in the water and the water itself and thus in particular the saving of water, valuable materials and energy and thus an improvement in the environmental balance both in the production plant itself and in the subsequent disposal.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved in accordance with the characterizing part of patent claim 1.
Ein bisher bevorzugter Anwendungsbereich solcher Verfahren ist die Eindickung von Dünnschlämmen, d.h. der Flüssigkeitsentzug aus Dünnschlämmen, so daß am Ausgang der entsprechenden Vorrichtung dann ein Dickschlammabwurf erfolgen kann, wobei das beim Ablauf des Verfahrens anfallende Schmutzwasser/Filtrat abgeführt wird. Wegen der Verwendung eines Transportbandes als kontinuierlich umlaufendes Filterband wird eine solche Vorrichtung auch in der Regel als "Bandeindicker" bezeichnet.A previously preferred area of application of such processes is the thickening of thin sludges, ie the removal of liquid from thin sludges, so that a thick sludge discharge can then take place at the outlet of the corresponding device, the waste water / filtrate occurring during the course of the process being removed. Because of the use of a conveyor belt as a continuously rotating filter belt, such a device is also usually used as a Denoted "band thickener".
Die Grundidee der Erfindung besteht also darin, dieses aus dem kommunalen oder industriellen Bereich der Schlammeindickung seit Jahrzehnten eingeführte Verfahren nunmehr erstmalig auf den Produktionsprozeß der Papier- und Zellstoffherstellung anzuwenden:The basic idea of the invention is therefore to apply this process, which has been introduced in the municipal or industrial area of sludge thickening for decades, for the first time to the production process of paper and cellulose production:
Die anfallenden und zwischenzubehandelnden Wässer mit der Rückgewinnung der Wertstoffe werden nach einer konditionierenden Behandlung mit Flockungs- und Flockungshilfsmitteln dem umlaufenden Filterband übergeben, das die aufgenommenen Wertstoffe auf eine wesentlich höhere Konzentration eindickt als sie im Zulauf vorhanden sind, und das durch die geeignete Auswahl an Flockungs- und Flockungshilfsmitteln eine nahezu hundertprozentige Abtrennung vom Transportmittel Wasser ermöglicht, so daß diese Wässer zu höherwertigen Zwecken eingesetzt werden können als bisher. Als Flockungs- und Flockungshilfsmittel können anionische, kationische sowie nicht ionogene Produkte zum Einsatz gelangen. Mehrstufige Flockungs- bzw. Flockungshilfsmittelzugabe ist möglich bzw. erforderlich.The resulting water and the water to be treated with the recovery of the reusable materials are transferred to the circulating filter belt after a conditioning treatment with flocculation and flocculation aids, which thicken the reusable materials to a much higher concentration than they are present in the feed, and this through the appropriate selection of flocculation - and flocculation aids almost a hundred percent separation from water as a means of transport, so that these waters can be used for higher quality purposes than before. Anionic, cationic and non-ionic products can be used as flocculants and flocculants. Multi-stage flocculation or flocculant addition is possible or necessary.
Die Reaktionen nach dieser Behandlung laufen in wenigen Sekunden ab und brauchen keine Räumlichkeiten, die die gesamten Wässer für mehrere Stunden ihrer bisherigen Behandlung unterziehen, woraus sich weitere Vorteile ergeben, die die gesamte Wirtschaftlichkeit der Produktion insbesondere von technischen Spezialpapieren unter diesem Aspekt verbessern.The reactions after this treatment take place in a few seconds and do not require any space that subjects the entire water to its previous treatment for several hours, which results in further advantages which improve the overall economy of the production, in particular of technical specialty papers, from this aspect.
Es sind wegen der sofortigen Behandlung der inneren Kreisläufe zum Beispiel sofortige Farbwechsel und schnellere Produktwechsel möglich. Damit gibt es praktisch keine Totzeiten mehr, die Energie wird auf etwa 20-25% der bisherigen Verfahrensweise reduziert, der notwendige Platzbedarf wird auf etwa 20-25% reduziert. Eine örtliche Beweglichkeit der Maschine nach dem neuen Verfahren ist leichter zu realisieren, es sind keine teueren Umbaumaßnahmen nötig. Man kann wesentlich flexibler reagieren auf Betriebszustände.Because of the immediate treatment of the inner cycles, for example, immediate color changes and faster product changes are possible. This means that there is practically no more dead time, the energy is reduced to around 20-25% of the previous procedure, and the space required is reduced to around 20-25%. Locally moving the machine using the new method is easier to implement, and no expensive conversion measures are necessary. You can react much more flexibly to operating conditions.
Bisher ist es beim Anwendungsbereich der Klärtechnik üblich, die einzelnen Verfahrensstufen (Zugabe des Polyelektrolyten zur Flockung, Durchwandern einer Reifestrecke zur Wirkung des Polyelektrolyten, Aufgabe auf den Bandeindicker usw.) in separaten Baueinheiten durchführen zu lassen, die mehr oder weniger umständlich miteinander über Rohrleitungen und Verbindungsteile gekoppelt werden müssen, um einen einwandfreien Ablauf dieser Verfahrensschritte zu gewährleisten.So far it has been common in the field of sewage treatment, the individual Process stages (addition of the polyelectrolyte for flocculation, passage through a maturing section for the effect of the polyelectrolyte, task on the belt thickener, etc.) to be carried out in separate structural units, which have to be coupled with one another more or less cumbersomely via pipes and connecting parts in order to ensure that these process steps run smoothly to ensure.
Diese konventionellen Lösungen sind auch sehr platzraubend und infolgedessen auch umständlich bei der Realisierung beim Endabnehmer, Änderungen im Verfahrensablauf (z.B. bei erforderlichen Änderungen der Reifezeiten bei unterschiedlichen Flüssigkeitskonsistenzen) können nur entsprechend aufwendig vorgenommen werden, entsprechendes gilt natürlich für Inspektionen, Wartung und Reparaturen.These conventional solutions are also very space-consuming and consequently also cumbersome to implement at the end customer.Changes in the process (e.g. when the maturation times have to be changed due to different liquid consistencies) can only be made with great effort, and the same applies of course to inspections, maintenance and repairs.
Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine solche Vorrichtung konstruktiv einfach, wartungs- und bedienungsfreundlich und platzsparend auszubilden.It is therefore a further object of the invention to design such a device in a structurally simple, maintenance and user-friendly and space-saving manner.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist diese Neuerung somit in der gemeinsamen Wanne zu sehen, die sowohl statisch-mechanisch als auch funktioneil die einzelnen Baueinheiten integriert und in ihrem Verfahrensablauf zusammenfaßt.According to a preferred embodiment of the invention, this innovation can thus be seen in the common tub, which integrates the individual structural units both statically-mechanically and functionally and summarizes their process flow.
Die grundlegende Wannenkonstruktion für alle wesentlichen funktionellen Bestandteile, insbesondere die Reifezeitkammer und das Filterband erlaubt es auch, sämtliche Anschlüsse unmittelbar an der Wanne vorzusehen, z.B. durch geeignete Stutzen oder Flansche, insbesondere im unteren Wannenbereich oder unmittelbar auf der Wannenunterseite wo diese Anschlüsse ohne zusätzliche Platzbeanspruchung und geschützt gegen äußere Einwirkungen sicher untergebracht werden können.The basic tub construction for all essential functional components, especially the maturation chamber and the filter belt, also allows all connections to be made directly on the tub, e.g. through suitable nozzles or flanges, especially in the lower tub area or directly on the underside of the tub where these connections can be safely accommodated without additional space requirements and protected against external influences.
Das Wannenkonzept ermöglicht insbesondere auch im Bereich der Reifezeitkammer neue Lösungen, sei es, daß die gesamte Reifezeitkammer als modulartige BaueinheitThe tub concept enables new solutions, particularly in the area of the ripening time chamber, be it that the entire ripening time chamber as a modular unit
einfach in die Wanne eingesetzt und fixiert wird, sei es, daß die Reifezeitkammer ihrerseits aus einfachen Bauteilen wie z.B. Führungs- oder Leitblechen gebildet wird, die dann beispielsweise in verschiedenen Positionen einfach in ihrem zugeordneten Wannenabschnitt montiert und gehaltert und gegebenenfalls auch wieder leicht ausgetauscht werden können. Durch dieses Konzept ist eine extreme Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit erreicht, insbesondere ist es aber auch möglich, den funktio- nellen Ablauf des Verfahrens durch eine Anpassung der Streckenlänge der Reifezeitkammer einfach durch Umorientierung und/oder Austausch geeigneter Führungs- und Leitbleche zu erreichen und somit eine Umrüstung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf verschiedenartigeis simply inserted and fixed in the tub, be it that the maturing chamber is in turn formed from simple components such as guide or guide plates, which can then be easily mounted and held in their assigned tub section in various positions, for example, and, if necessary, also easily replaced. This concept makes maintenance and repair extremely easy, but in particular it is also possible to achieve the functional sequence of the process simply by re-orienting and / or exchanging suitable guide and guide plates by adapting the length of the ripening chamber length Conversion of the device according to the invention to various types
Polyelektrolyten-Dünnschlammgemische mit unterschiedlichen optimalen Reifezeiten zu ermöglichen.To enable polyelectrolyte-thin sludge mixtures with different optimal maturation times.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements can be found in further subclaims.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:A preferred embodiment of a device for carrying out the method according to the invention will now be explained in more detail with reference to drawings, in which:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Papiermaschine nach dem Stand der TechnikFig. 1 is a schematic representation of a paper machine according to the prior art
Fig.2 und Fig.3 Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung innerhalb eines Papiererzeugungsprozesses,2 and 3 possible uses of the device according to the invention within a paper production process,
Fig. 4 eine Seitenansicht/Schnittdarstellung der Vorrichtung, Fig. 5 eine Unteransicht der Vorrichtung undFig. 4 is a side view / sectional view of the device, Fig. 5 is a bottom view of the device and
Fig. 6 eine Frontalansicht der Vorrichtung auf die in Fig. 4 linke Stirnseite/Reifezeitkammer der Vorrichtung.Fig. 6 is a front view of the device on the left in Fig. 4 end / maturation chamber of the device.
Bevorzugtes AusführungsbeispielPreferred embodiment
Die in Fig. 2 und 3 blockartig dargestellte Vorrichtung TD wird so in den Prozeßablauf der Papierherstellung eingebunden, daß die flußdiagrammartig dargestellten Verfahrensschritte aufeinanderfolgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung TD tritt also an die Stelle des "Stoffängers" beim Stand der Technik (Fig.1 ). Durch den Einsatz von Flockungshilfsmitteln wird die Qualität des abgegebenen Wassers wesentlich verbessert. Das Kreislaufwasser kann folglich nicht nur zur Stoffaufbereitung eingesetzt werden, sondern anstelle von anderem Brauchwasser auch für Reinigungszwecke und auch zur Speisung von Spritzrohren. Eine Ableitung von nicht mehr weiter verwendbarem Wasser,das entsprechend hoch belastet ist ,in eine Reinigungsanlage oder Kläranlage wie beim Stand der Technik entfällt bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wiedergewonnene Wertstoffe können sofort wieder in den Kreislauf rückgeführt werden oder werden bei Sortenwechsel zwischengelagert und bei Bedarf wiederverwendet.The device TD shown in block form in FIGS. 2 and 3 is integrated into the process flow of the paper production in such a way that the process steps shown in flow chart form follow one another. The device TD according to the invention thus takes the place of the "substance catcher" in the prior art (FIG. 1). The use of flocculants significantly improves the quality of the water released. The cycle water can therefore not only be used for stock preparation, but also for cleaning purposes and also for feeding spray pipes instead of other process water. A discharge of water that can no longer be used, which is correspondingly highly polluted, into a cleaning plant or sewage treatment plant, as in the prior art, is dispensed with when using the device according to the invention. Recycled materials can be returned to the cycle immediately or are stored temporarily when the grade is changed and reused if necessary.
Der wesentliche Bestandteil der Vorrichtung TD ist ein kontinuierlich umlaufendes Filterband, das die Wertstoffrückgewinnung aus dem Wasser als "Preßgut" bewirkt, die Wertstoffe nehmen hier also die Rolle des eingedickten Schlammes bei der Schlammentwässerung ein, deren Konzentration und damit Recyclingverwertbarkeit mit dem abgeschiedenen Wasser steigt, wobei letzteres selbst als Wertstoff erkannt wird und je nach seiner Qualität (d.h. z.B. nach verbliebenen Wertstoffen) wieder unmittelbar in den Produktionsprozeß einfließen kann oder auch zu Reinigungszwecken verwendet werden kann.The essential component of the TD device is a continuously circulating filter belt, which brings about the recovery of valuable materials from the water as "pressed material", meaning that the valuable materials take on the role of the thickened sludge in the sludge dewatering, the concentration and thus recyclability increases with the separated water, the latter itself being recognized as a valuable substance and, depending on its quality (ie, for example, for remaining valuable substances), can flow directly back into the production process or can also be used for cleaning purposes.
Zur Umsetzung dieses Prinzips gibt es verschiedene bautechnische Möglichkeiten in Anpassung an den jeweiligen Produktionsprozeß, die in den Fign.4-6 beschriebene Ausführungsform einer Vorrichtung zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch besonders zweckmäßig:There are various constructional possibilities for implementing this principle in adaptation to the respective production process, but the embodiment of a device for implementing the method according to the invention described in FIGS. 4-6 is particularly useful:
Die in den Figuren 2-4 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Wanne 10, in der ein Filterband 20 gehalten ist, dem eine Reifezeitkammer 30 funktioneil und räumlich vorgeschaltet ist. Sowohl das Filterband bzw. die beidenThe device shown in FIGS. 2-4 essentially consists of a trough 10 in which a filter belt 20 is held, which is functionally and spatially connected upstream of a maturing time chamber 30. Both the filter belt or the two
Walzen, als auch die Einrichtungen der Reifezeitkammer, die weiter unten noch erläutert werden, sind an der Innenseite dieser Wanne 10 befestigt, wobei bevorzugt eine schraubbare oder steckbare Befestigung vorgesehen ist, die einen leichten Austausch oder Zugang für Reparatur- und/ oder Wartungszwecke und auch eine leichte Umrüstung ermöglichen.Rollers, as well as the facilities of the ripening time chamber, which will be explained further below, are attached to the inside of this tub 10, with preference a screwable or pluggable fastening is provided, which enables easy exchange or access for repair and / or maintenance purposes and also easy conversion.
Die Wanne wird auf dem Boden abgestützt über Ständer 10A...1 OD. Die Unterseite 11 der Wanne 10 weist einen vertikalen Abschnitt 11C auf, der sich bis kurz oberhalb des Bodens erstreckt, so daß hier ein geschützter unterer Bereich unterhalb der Wanne 10 entsteht, der erfindungsgemäß bevorzugt als Anschlußbereich zur Zuführung und Abführung der funktionstypischen Flüssigkeiten oder Flüssigkeits- gemische eingesetzt wird:The tub is supported on the floor using stands 10A ... 1 OD. The underside 11 of the tub 10 has a vertical section 11C, which extends to just above the floor, so that a protected lower area is created below the tub 10, which according to the invention is preferably used as a connection area for supplying and discharging the functionally typical liquids or liquids. mixtures is used:
Über eine Rohrleitung 60 wird das zu bearbeitende Siebwasser dem tiefsten Bereich des abgesenkten Abschnittes der Wanne 10 zugeführt, der die Reifezeitkammer 30 bildet. Über einen Impfflansch 61 mit Mischring 62 wird dem Siebwasser eine spezifische Menge eines Flockungsmittels, in der Regel eines Polyelektrolyten in regelbarer Menge zugemischt und diese Mischung dann über einen Anschlußflansch 52 der Reifezeitkammer eingangsseitig zugegeben.The white water to be processed is fed via a pipeline 60 to the deepest area of the lowered section of the tub 10, which forms the ripening time chamber 30. A specific amount of a flocculant, usually a polyelectrolyte, is added in a controllable amount to the white water via an inoculation flange 61 with a mixing ring 62, and this mixture is then added on the inlet side via a connecting flange 52 to the ripening time chamber.
Die Reifezeitkammer selbst erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Wanne 10 und ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit Führungs- und Leitblechen 31 ,32,33 so unterteilt, daß sich die für die jeweilige Siebwasserkonsistenz und das jeweilig eingesetzte Flockungsmittel optimale Länge der Reifestrecke und damit der Reifezeit ergibt, wobei auch die Strömungsverhältnisse beeinflußt werden (Turbulenzerzeuger, Strömungstrichter). Diese Bauteile können entweder als Modul vorgefertigt sein (durch Austausch von Modulen kann die Länge der Reifestrecke verschieden vorgegeben werden), oder die einzelnen Führungs- und LeitUleche können separat in verschiedenen Positionen in der Wanne 10 fixiert werden.The ripening time chamber itself extends essentially over the entire width of the tub 10 and is divided in the illustrated embodiment with guide and guide plates 31, 32, 33 so that the optimum length of the ripening section for the respective white water consistency and the flocculant used in each case and thus the ripening time, whereby the flow conditions are also influenced (turbulence generator, flow funnel). These components can either be prefabricated as a module (by exchanging modules, the length of the ripening section can be specified differently), or the individual guide and guide wires can be fixed separately in different positions in the tub 10.
Die Reifezeitkammer 30 endet im Aufgabenbereich des Filterbandes 20, wo eine Auslauflippe 34 gebildet ist. Danach erfolgt die weitere Trennung von Wertstoffen undThe ripening time chamber 30 ends in the area of the filter belt 20, where an outlet lip 34 is formed. This is followed by further separation of valuable materials and
Wasser über die Strecke des Filterbandes, wobei das anfallende Wasser beispielsweise zur Siebreinigung oder Produktionsrückführung an geeigneten Anschlüssen 51 abgenommen wird. Die Anschlüsse 51 sind hierbei am Scheitel eines trichterförmig ausgebildeten Abschnitts 11 B der Wanne 10 vorgesehen. NachWater over the distance of the filter belt, the water being obtained, for example, for cleaning the screen or returning production to suitable ones Connections 51 is removed. The connections 51 are provided at the apex of a funnel-shaped section 11 B of the tub 10. To
Durchführung des Wertstoffentzuges wird beispielsweise ein Wertstoffkuchen dann am Ende der Vorrichtung abgeworfen, beispielsweise auf ein Förderband oder auch fahrbare Behälter, und kann dann an geeigneter Stelle des Produktionsprozesses wieder zugeführt werden.Carrying out the recycling of valuable materials, for example, a waste cake is then dropped at the end of the device, for example onto a conveyor belt or also mobile containers, and can then be fed back in at a suitable point in the production process.
Die Wannenkonzeption ermöglicht es auch insbesondere, das Siebwaschwasser wieder in die Wanne zurückzufordern und den Abscheidegrad zu erhöhen, dadurch ist auch bei geringen Durchsätzen ein Fahren der Anlage ohne fremdes Zusatzwasser möglich.The tub design also makes it possible in particular to reclaim the screen wash water back into the tub and to increase the degree of separation, which means that the system can be operated without additional make-up water even at low throughputs.
Mit einer solchen Anlage lassen sich beispielsweise folgende Werte erzielen:The following values can be achieved with such a system:
Durchsatz Flockungshilfsmittelverbrauch FiltratqualitätThroughput, flocculant consumption, filtrate quality
Komplett SW II 1 ,8 g/kg TS 150 mg/lComplete SW II 1.8 g / kg TS 150 mg / l
Komplett SW 11 3,8 g/kg TS <10 mg/l Complete SW 11 3.8 g / kg TS <10 mg / l

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Verfahren zur Rückgewinnung von Wertstoffen und Flüssigkeiten aus einer Suspension oder Mischung derselben, gekennzeichnet durch die Verwendung eines kontinuierlich umlaufenden Filterbandes (20), auf das die Suspension oder Mischung aufgegeben wird, und dessen Integration in den Wasser- und Wertstoffkreislauf der Faserverarbeitung, insbesondere der Zellstoff- und Papierherstellung.1 . Process for the recovery of valuable substances and liquids from a suspension or mixture thereof, characterized by the use of a continuously rotating filter belt (20) onto which the suspension or mixture is applied, and its integration into the water and valuable substance cycle of fiber processing, in particular pulp - and paper production.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die mittels des Filterbandes (20) wiedergewonnenen Wertstoffe wieder dem Produktionsprozeß zugeführt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the materials recovered by means of the filter belt (20) are returned to the production process.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest weitgehend wertstoffbefreite Wasser wieder an geeigneter Stelle dem Produktionsprozeß zugeführt wird oder für Reinigungszwecke verwendet wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the at least largely recycled water is returned to the production process at a suitable point or is used for cleaning purposes.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch den Einsatz von Flockungsmitteln oder Flockungshilfsmitteln zur Vorbehandlung des wertstoffbelasteten Wassers.4. The method according to claim 1, characterized by the use of flocculants or flocculants for the pretreatment of the valuable water.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 -4, gekennzeichnet durch ein Filterband, eine Reifezeitkammer und Einrichtungen zur Zufuhr der Flüssigkeit mit den Wertstoffen und Zumischung eines Polyelektrolyten zur5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 -4, characterized by a filter belt, a maturation chamber and devices for supplying the liquid with the valuable substances and admixing a polyelectrolyte for
Flockung in der Reifezeitkammer, wobei zumindest das Filterband (20) und die Reifezeitkammer (30) in einer gemeinsamen Wanne (10) untergebracht sind, die als Rahmen und seitliche Begrenzung dieser Bauteile dient.Flocculation in the ripening time chamber, at least the filter belt (20) and the ripening time chamber (30) being accommodated in a common trough (10) which serves as a frame and lateral limitation of these components.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Anschlüsse (50,...) zum Betrieb auf der über Ständer (1 OA...1 OD) vom Boden beabstandeten Unterseite der Wanne (10) angeordnet sind. 6. The device according to claim 5, characterized in that all connections (50, ...) for operation on the stand (1 OA ... 1 OD) spaced from the bottom of the trough (10) are arranged.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband (20) und die Einrichtungen der Reifezeitkammer (30) als jeweils modulartige Baueinheit an der Innenseite der Wanne (10) gehalten sind.7. The device according to claim 5, characterized in that the filter belt (20) and the facilities of the ripening time chamber (30) are each held as a modular unit on the inside of the tub (10).
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wannenunterseite (1 1 ) in mindestens zwei trichterähnliche Bereiche (1 1 A,1 1 B) aufgeteilt ist, in deren Scheitel Anschlußstutzen (50,51 ) vorgesehen sind.8. The device according to claim 5, characterized in that the tub underside (1 1) is divided into at least two funnel-like areas (1 1 A, 1 1 B), in the apex connecting pieces (50, 51) are provided.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (10) im Bereich der Reifezeitkammer (30) einen tieferliegenden Abschnitt (12) mit einer vertikalen Wandung (1 1 C) aufweist, an der sich ein Anschluß (52) für das mit Polyelektrolyt versehene Siebwasser befindet.9. The device according to claim 5, characterized in that the tub (10) in the region of the ripening time chamber (30) has a lower-lying section (12) with a vertical wall (1 1 C), on which there is a connection (52) for the white water provided with polyelectrolyte.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reifezeitkammer (30) Einrichtungen zur Beeinflussung der Flockungszeit vorgesehen sind, die eine variable Streckenlänge für das Siebwasser und damit eine einstellbare Reifezeit ermöglichen.10. The device according to claim 5, characterized in that means for influencing the flocculation time are provided in the ripening time chamber (30), which allow a variable path length for the white water and thus an adjustable ripening time.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen aus Führungs- und Leitblechen (31 ...) gebildet sind, die einen Strömungskanal in der Reifezeitkammer (30) vorgeben und die Strömungsverhältnisse abschnittweise definieren, z.B. zur Turbulenzerzeugung.1 1. Apparatus according to claim 10, characterized in that the devices are formed from guide and guide plates (31 ...) which define a flow channel in the ripening time chamber (30) and define the flow conditions in sections, e.g. for turbulence generation.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband (20) und die Einrichtungen der Reifezeitkammer (30) lösbar, insbesondere steckbar oder schraubbar auf der Wanneninnenseite gehalten sind. 12. The apparatus according to claim 7, characterized in that the filter belt (20) and the facilities of the ripening time chamber (30) are detachably, in particular pluggable or screwed on the inside of the tub.
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