WO2012097938A1 - Papiermaschine - Google Patents

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WO2012097938A1
WO2012097938A1 PCT/EP2011/073324 EP2011073324W WO2012097938A1 WO 2012097938 A1 WO2012097938 A1 WO 2012097938A1 EP 2011073324 W EP2011073324 W EP 2011073324W WO 2012097938 A1 WO2012097938 A1 WO 2012097938A1
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wastewater
machine
machine element
water
separately collected
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Inventor
Axel Gommel
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water

Definitions

  • the invention relates to a method for water guidance in a machine for
  • Solids separation, a COD reduction, discoloration, etc. may be necessary. Due to the dissolved ingredients, such as calcium, some processes, such as the membrane process, can not be used or only at great expense. Chemical treatment processes are also expensive because the solutes lead to high chemical consumption.
  • the object of the invention is therefore to reduce the effort for wastewater treatment with the lowest possible fresh water requirement. According to the invention, this object is achieved in that the waste water low load at least one machine element collected separately and without mixing with a wastewater from the water cycle at a
  • Machine element is reused.
  • the load of several separately collected effluents is similar so that they can be mixed before reuse.
  • Trapped wastewater can be used without mixing with a higher-loaded wastewater in a machine element.
  • Water purification system with solids separation preferably done with sand filter, flotation or membrane separation.
  • the separately collected wastewater should be treated with purified wastewater before reuse and / or fresh water.
  • This addition can take place directly or indirectly via a machine element, for example a spray tube.
  • Machine element is reused.
  • Machine element is located.
  • the suction devices here also include vacuum pumps, especially annular gap vacuum pumps, which often work with fresh water and their wastewater is hardly loaded.
  • Machine for producing a fibrous web in particular in the metered addition of chemicals done.
  • Spray pipes come in the area of the machine when moistening the
  • Fibrous web used by rollers or for cleaning of endless circulating belts in the machine, such as press felts, dryer fabrics, etc. for use.
  • the figure shows a system diagram of a machine for producing a paper web with a plurality of water circuits 1, 11.
  • the required for the production of a fibrous web pulp suspension is formed in the stock preparation 8 of pulp and / or waste paper with the addition of water, the pulp suspension in the stock preparation 8 several treatment stages, such as bleaching, grinding, etc. goes through.
  • the pulp suspension passes into the constant part 9, in which additives 7 are added and the pulp density of the pulp suspension is changed, usually by dilution, so that it can be guided to the head box of the downstream paper machine 12.
  • the dilution of the pulp suspension in the constant part 9 is usually realized with the white water I from the paper machine 12.
  • the paper machine 12 is used to produce a fibrous web concretely a paper web and starts with a headbox, the pulp suspension on an endlessly rotating sieve or between two rotating sieves of a
  • the fibrous web passes through several more
  • Treatment steps such as a drying section for drying the fibrous web, optionally a coating device and usually one more Smoothing device for smoothing the fibrous web before it can then be wound up.
  • Pulp suspension by means of at least one dewatering device, which makes the further treatment of the pulp suspension more efficient.
  • a dewatering device mainly disc filters or cloth presses are used.
  • the wastewater produced during the thickening of the pulp suspension is passed through a degassing device in the form of a filter, in which, in the,
  • Substance formed by fibers and fillers is filtered out of the wastewater and returned to stock preparation 8 for reuse. This recycling advantageously takes place in a region of the stock preparation 8 lying in front of the dewatering device.
  • the white water II is formed here essentially by the overflow from the white water I.
  • the white water II contains much less fiber and fillers than that
  • Constant part 9 of the pulp suspension admixed Constant part 9 of the pulp suspension admixed.
  • wastewater from the stock preparation 8 and the water cycle II to the water treatment system 10 of the machine out. From there, the treated wastewater can then be recycled to stock preparation 8 or after filtration 1 1 to the paper machine 12.
  • the spray pipes 3.6 of the paper machine and the mixing device for the supply of the additives 7 either purified wastewater from the filtration 1 1 or only slightly contaminated, separately collected waste water 1 may be supplemented with some fresh water.
  • the slightly polluted wastewater 1 comes from the spray pipes 3.6 of the
  • Machine element itself and is of a water collecting device 2 in the form of an open trough, gutter or a
  • the separately collected water 1 enters a water purification system 4 with solids separation, preferably with
  • Water purification system 4 are running very cost-effective or even eliminated. As a result, this is much cheaper than cleaning the wastewater treatment 10 and the filtration 1 1.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasserführung in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit mehreren Maschinenelementen und wenigstens einem Wasserkreislauf (I, II). Dabei soll der Aufwand für die Wasseraufbereitung dadurch vermindert werden, dass das Abwasser (1) geringer Belastung zumindest eines Maschinenelementes separat aufgefangen und ohne Vermischung mit einem Abwasser aus dem Wasserkreislauf (I, I) bei einem Maschinenelement wiederverwendet wird.

Description

Papiermaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasserführung in einer Maschine zur
Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit mehreren Maschinenelementen und wenigstens einem
Wasserkreislauf.
In Papierfabriken werden üblicherweise alle anfallenden Wässer im Wasserkreislauf I und II gesammelt. Überschüssiges Wasser wird dabei in eine vorgelagerte Einheit der Maschine (Gegenstromprinzip) oder in die Abwasserreinigungsanlage geführt.
Zur Einsparung von Frischwasser wird zunehmend gereinigtes Abwasser in die Maschine zurückgeführt, weshalb es meist eine Vorklärung, eine Anaerobstufe und eine Nachklärung durchläuft.
Je nach Einsatzort des gereinigten Abwassers kann auch noch eine
Feststoffabtrennung, eine CSB-Verminderung, eine Entfärbung usw. notwendig sein. Auf Grund der gelösten Inhaltsstoffe, wie Kalzium, können dabei einige Verfahren, wie das Membranverfahren, nicht oder nur mit hohem Kostenaufwand eingesetzt werden. Chemische Aufbereitungsverfahren sind ebenfalls kostenintensiv, weil die gelösten Stoffe zu einem hohen Chemikalienverbrauch führen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher bei möglichst geringem Frischwasserbedarf den Aufwand für die Abwasserreinigung zu vermindern. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Abwasser geringer Belastung zumindest eines Maschinenelementes separat aufgefangen und ohne Vermischung mit einem Abwasser aus dem Wasserkreislauf bei einem
Maschinenelement wiederverwendet wird.
Hierdurch kann eine Abgrenzung von Abwässern mit geringer Belastung vom
Prozesshauptstrom, d.h. den Wasserkreisläufen, deren Abwasser in der Regel wesentlich höher belastet ist, einfach realisiert werden. Die ansonsten übliche
Vermischung dieser Abwässer mit dem Prozesshauptstrom entfällt.
Oft ähnelt sich die Belastung mehrerer separat aufgefangener Abwässer, so dass diese vor ihrer Wiederverwendung gemischt werden können.
Sind jedoch die Unterschiede zwischen diesen Abwässern zu groß oder die
Anforderungen bei der Wiederverwendung zu hoch, so sollte das separat
aufgefangene Abwasser ohne Vermischung mit einem höher belasteten Abwasser bei einem Maschinenelement verwendet werden.
Je nach Belastung und den Anforderungen bei der Wiederverwendung kann es von Vorteil sein, wenn das separat aufgefangene Abwasser vor der Wiederverwendung aufbereitet wird.
Da die Konzentration insbesondere von gelösten Störstoffen und färbenden
Substanzen in diesen separaten Abwässern meist wesentlich geringer als bei den Wasserkreisläufen ist, gestaltet sich die Aufbereitung der separaten Abwässer wesentlich einfacher und weniger aufwendig. Vorteile ergeben sich dabei, wenn mehrere, separat aufgefangene Abwässer vor der Aufbereitung vermischt werden. Die Aufbereitung der separaten Abwässer sollte mit Vorteil mit einer
Wasserreinigungsanlage mit Feststoffabtrennung, vorzugsweise mit Sandfilter, Flotation oder Membrantrennung erfolgen.
Eine besonders einfache und kostensparende Lösung ergibt sich jedoch, wenn es die Belastung des separaten Abwassers und/oder die Anforderungen bei der
Wiederverwendung erlauben, dass das separat aufgefangene Abwasser vor der Wiederverwendung nicht aufbereitet wird.
Da die Menge des separat aufgefangenen Abwassers oft nicht genügt, sollte dem separat aufgefangenen Abwasser vor der Wiederverwendung gereinigtes Abwasser und/oder Frischwasser zugeführt werden. Diese Zugabe kann direkt oder indirekt über ein Maschinenelement, beispielsweise ein Spritzrohr erfolgen.
Hinsichtlich der Leitungsführung ergeben sich Vereinfachungen, wenn das separat aufgefangene Abwasser eines Maschinenelementes beim gleichen
Maschinenelement wiederverwendet wird.
Sollte dies nicht möglich oder gewollt sein, so kann das separat aufgefangene Abwasser eines Maschinenelementes problemlos bei einem anderen
Maschinenelement wiederverwendet werden.
Im Unterschied zur ansonsten bei derartigen Maschinen üblichen Rückwärtsführung verschmutzter Abwässer(Gegenstromprinzip) ist es jedoch möglich, dass das Maschinenelement mit dem separat aufgefangenen Abwasser in
Maschinenlaufrichtung vor und/oder nach dem Maschinenelement liegt, bei dem diesen Abwasser wiederverwendet wird.
Vorteile hinsichtlich der Abgrenzung der niedrig belasteten Abwässer von den Wasserkreisläufen der Maschine ergeben sich, wenn das separat aufgefangene Abwasser bei zumindest einem Belastungsparameter, wie CSB oder der
Konzentration an bestimmten organischen oder anorganischen Stoffen um 30%, vorzugsweise um 50% unter dem Wert dieses Belastungsparameters bei einem Wasserkreislauf, insbesondere dem Wasserkreislauf im Umfeld des
Maschinenelementes liegt.
Besonders geringe Belastungen in den Abwässern sind meist dann zu finden, wenn das Maschinenelement mit dem separat aufgefangenen Abwasser nach einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn angeordnet ist.
Einfach gestaltet sich das separate Auffangen des jeweiligen Abwassers mit einer, dem betreffenden Maschinenelement zugeordneten und vorzugsweise nach oben offenen Wanne o.ä.. Relativ unbelastetes Abwasser kann aber auch bei Saugvorrichtungen anfallen, wobei das Abwasser vom Luftstrom getrennt werden muss. Saugvorrichtungen werden in derartigen Maschinen meist eingesetzt, um Wasser aus der Faserstoffbahn oder einem Band abzusaugen oder die Faserstoffbahn an einem luftdurchlässigen Band zu halten.
Die Saugeinrichtungen umfassen hier ebenso Vakuumpumpen, speziell Ringspalt- Vakuumpumpen, die oft mit Frischwasser arbeiten und deren Abwasser kaum belastet ist.
Gering belastetes und daher separat auffangbares Abwasser in Form von Kondensat fällt insbesondere bei Trockenhauben an, die heiße Luft auf die Faserstoffbahn blasen.
Der bevorzugte Einsatz des separaten Abwassers kann im Konstantteil einer
Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere bei der Zudosierung von Chemikalien erfolgen.
Mit Vorteil ist die Wiederverwendung des separat aufgefangenen Abwassers jedoch bei Spritzrohren zu empfehlen, da dort die Anforderungen an das eingesetzte Wasser zur Vermeidung des Zusetzen der Düsen relativ hoch sind.
Spritzrohre kommen im Bereich der Maschine bei der Befeuchtung der
Faserstoffbahn, von Walzen oder zur Reinigung von endlos in der Maschine umlaufenden Bändern, wie Pressfilzen, Trockensieben usw. zum Einsatz.
Dementsprechend werden die Maschinenelemente hier im Allgemeinen von der
Pressenpartie zur Entwässerung, der Trockenpartie zur Trocknung oder der
Glättvorrichtung der Faserstoffbahn gebildet.
Im Ergebnis kann so der Einsatz von Frischwasser erheblich reduziert werden.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur ein Anlagenschema einer Maschine zur Herstellung einer Papierbahn mit mehreren Wasserkreisläufen 1, 11. Die für die Herstellung einer Faserstoffbahn erforderliche Faserstoffsuspension wird in der Stoffaufbereitung 8 aus Faserstoff und/oder Altpapier unter Zugabe von Wasser gebildet, wobei die Faserstoffsuspension in der Stoffaufbereitung 8 mehrere Behandlungsstufen, wie Bleiche, Mahlung usw. durchläuft.
Nach der Stoffaufbereitung 8 gelangt die Faserstoffsuspension in den Konstantteil 9, in dem Additive 7 beigemischt und die Stoffdichte der Faserstoffsuspension so verändert, üblicherweise durch Verdünnen gesenkt wird, dass diese zum Stoffauflauf der nachfolgenden Papiermaschine 12 geführt werden kann.
Vor dem Beimischen der Additive werden diese oft mit Wasser höherer Qualität verdünnt.
Das Verdünnen der Faserstoffsuspension im Konstantteil 9 wird meistens mit dem Siebwasser I aus der Papiermaschine 12 realisiert.
Die Papiermaschine 12 dient der Herstellung einer Faserstoffbahn konkret einer Papierbahn und beginnt mit einem Stoffauflauf, der die Faserstoffsuspension auf ein endlos umlaufendes Sieb oder zwischen zwei umlaufende Siebe eines
Blattbildungsbereiches bringt.
Im Blattbildungsbereich wird über die Siebe eine erhebliche Menge an Wasser abgetrennt, als Siebwasser I im Siebwasserbehälter gesammelt und einer
Wiederverwendung zugeführt. Dabei kommt es zur Blattbildung, was die
nachfolgende Entwässerung der Faserstoffbahn in einer Pressenpartie erlaubt.
In der Pressenpartie wir die Faserstoffbahn gemeinsam mit zumindest einem wasseraufnehmenden, endlos umlaufenden Band durch wenigstens einen Pressspalt geführt. Das hierbei aus der Faserstoffbahn gepresste Siebwasser I wird ebenfalls in einen Siebwasserbehälter geführt und wiederverwendet.
Nach der Pressenpartie durchläuft die Faserstoffbahn noch mehrere
Behandlungsstufen, wie eine Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn, gegebenenfalls noch eine Beschichtungseinrichtung und in der Regel noch eine Glättvorrichtung zur Glättung der Faserstoffbahn, bevor diese dann aufgewickelt werden kann.
In der Stoffaufbereitung 8 erfolgt meist auch eine Eindickung der
Faserstoffsuspension mittels wenigstens einer Entwässerungsvorrichtung, was die weitere Behandlung der Faserstoffsuspension effizienter macht.
Als Entwässerungsvorrichtung kommen dabei überwiegend Scheibenfilter oder Stoffpressen zum Einsatz. Das bei der Eindickung der Faserstoffsuspension anfallende Abwasser wird durch eine Entstoffungsvorrichtung in Form eines Filters geleitet, in der, der im
Wesentlichen von Fasern und Füllstoffen gebildete Stoff aus dem Abwasser herausgefiltert und zur Wiederverwendung in die Stoffaufbereitung 8 zurückgeführt wird. Diese Rückführung erfolgt mit Vorteil in einen vor der Entwässerungsvorrichtung liegenden Bereich der Stoffaufbereitung 8.
Das Siebwasser II wird hier im Wesentlichen vom Überlauf aus dem Siebwasser I gebildet. Das Siebwasser II enthält wesentlich weniger Faser- und Füllstoffe als das
Siebwasser I und wird meist in der Stoffaufbereitung 8 oder am Beginn des
Konstantteils 9 der Faserstoffsuspension beimischt.
Des Weiteren wird Abwasser aus der Stoffaufbereitung 8 und dem Wasserkreislauf II zur Wasseraufbereitungsanlage 10 der Maschine geführt. Von dort kann das gereinigte Abwasser dann wieder zur Stoffaufbereitung 8 oder nach einer Filtration 1 1 zur Papiermaschine 12 geleitet werden.
Wegen der hohen Anforderungen an die Wasserqualität erhalten die Spritzrohre 3,6 der Papiermaschine sowie die Mischeinrichtung für die Zuführung der Additive 7 entweder gereinigtes Abwasser aus der Filtration 1 1 oder nur gering belastetes, separat aufgefangenes Abwasser 1 eventuell mit etwas Frischwasser ergänzt.
Das gering belastete Abwasser 1 stammt von den Spritzrohren 3,6 des
Maschinenelementes (Pressen- oder Trockenpartie) selbst und wird von einer Wasserauffangvorrichtung 2 in Form einer offenen Wanne, Rinne oder einer
Saugvorrichtung separat aufgefangen.
Von der Wasserauffangvorrichtung 2 gelangt das separat aufgefangene Wasser 1 in eine Wasserreinigungsanlage 4 mit Feststoffabtrennung, vorzugsweise mit
Membrantrennung. Anschießend wird das so gereinigte Abwasser 1 bei Bedarf mit Frischwasser aus der Frischwasseraufbereitung 5 ergänzt und wieder den
Spritzrohren 3 und/oder der Mischvorrichtung für die Additive 7 zugeführt.
Da das separat aufgefangene Abwasser 1 nur schwach belastet ist, kann die
Wasserreinigungsanlage 4 sehr kostengünstig ausgeführt werden oder sogar entfallen. Im Ergebnis ist dies wesentlich günstiger als eine Reinigung über die Abwasseraufbereitung 10 und die Filtration 1 1 .
Entlang der Papiermaschine 12 können so auch mehrere gering belastete Abwässer 1 separat aufgefangen und einer Wiederverwendung zugeführt werden.

Claims

Patentansprüche 1 . Verfahren zur Wasserführung in einer Maschine zur Herstellung und/oder
Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit mehreren Maschinenelementen und wenigstens einem Wasserkreislauf (Ι, ΙΙ), dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser (1 ) geringer Belastung zumindest eines Maschinenelementes separat aufgefangen und ohne Vermischung mit einem Abwasser aus dem Wasserkreislauf (1, 11) bei einem Maschinenelement
wiederverwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das separat
aufgefangene Abwasser (1 ) ohne Vermischung mit einem höher belasteten
Abwasser bei einem Maschinenelement verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das separat aufgefangene Abwasser (1 ) aufbereitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das separat aufgefangene Abwasser (1 ) vor der Wiederverwendung nicht aufbereitet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem separat aufgefangenen Abwasser (1 ) vor der Wiederverwendung gereinigtes Abwasser und/oder Frischwasser zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das separat aufgefangene Abwasser (1 ) eines Maschinenelementes beim gleichen Maschinenelement wiederverwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das separat aufgefangene Abwasser (1 ) eines Maschinenelementes bei einem anderen Maschinenelement wiederverwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Maschinenelement mit dem separat aufgefangenen Abwasser (1 ) in
Maschinenlaufrichtung vor dem Maschinenelement liegt, bei dem diesen Abwasser (1 ) wiederverwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Maschinenelement mit dem separat aufgefangenen Abwasser (1 ) in
Maschinenlaufrichtung nach dem Maschinenelement liegt, bei dem diesen
Abwasser (1 ) wiederverwendet wird.
10.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das separat aufgefangene Abwasser (1 ) bei zumindest einem Belastungsparameter, wie CSB oder der Konzentration an bestimmten organischen oder anorganischen Stoffen um 30%, vorzugsweise um 50% unter dem Wert dieses Belastungsparameters bei einem Wasserkreislauf (Ι, ΙΙ), insbesondere dem Wasserkreislauf (Ι, ΙΙ) im Umfeld des Maschinenelementes liegt.
1 1 .Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Maschinenelement mit dem separat aufgefangenen Abwasser (1 ) nach einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn angeordnet ist.
12.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das separate Abwasser (1 ) des Maschinenelementes von einer Wanne o.ä. aufgefangen wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das separate Abwasser (1 ) von einer Saugvorrichtung stammt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das separate Abwasser (1 ) vom Kondensat, insbesondere einer Trockenhaube gebildet wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das separat aufgefangene Abwasser (1 ) im Konstantteil (9) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoff bahn, insbesondere bei der
Zudosierung von Chemikalien (7) zum Einsatz kommt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das separat aufgefangene Abwasser (1 ) bei einem
Spritzrohr (3,6) wiederverwendet wird.
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