CH616092A5

CH616092A5 - Process for reclaiming paper fibres from paper-containing waste, and system for carrying out the process

Info

Publication number: CH616092A5
Application number: CH320075A
Authority: CH
Inventors: Ferdinand Josef Colon; Jan Atienes Dijkstra; Pieter Cornelis Tuinman
Original assignee: Tno
Priority date: 1974-03-15
Filing date: 1975-03-13
Publication date: 1980-03-14
Also published as: DE2510694C2; IT1034311B; FR2263821A1; FR2263821B1; GB1498108A; LU72042A1; BE826735A; NL7403554A; NL158565B; DE2510694A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung von Papierfasern aus papierhaltigen Haushalt- oder Industrieabfällen, sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Besonders Haushaltabfälle enthalten meistens 25 bis 30% Papier und Pappe; eine Möglichkeit zur Abtrennung dieses Materials in verwendbarer Beschaffenheit bedeutet einen willkommenen Beitrag zu der Gesamtheit der Ausgangsmaterialien für die Papier- und Pappeindustrie.

Aus der Literatur und der Praxis sind mehrere Verfahren zum Abtrennen von Papier aus Abfällen bekannt, bei denen Unterschiede der physikalischen Eigenschaften der in diesem Abfall vorhandenen Materialien, wie die Fallgeschwindigkeit, die Partikelgrösse, der Magnetismus und dergleichen, ausgenützt werden.

Bei einem bekannten Verfahren werden die Abfälle mit Hilfe von Magneten enteisent, worauf das verbleibende Material in einer Schlag- bzw. Prallmühle oder Hammermühle zerkleinert wird und die nicht zerkleinerbaren Teile entfernt werden, wonach man den gemahlenen Abfall durch Windsichten in schwerere Teilchen und in eine leichtere Fraktion trennt. Aus der leichteren Fraktion, die aus Papier, Kunststoffen und feinem restlichem Material besteht, wird das restliche Material nach der Entlüftung durch Einwirkung eines Zyklons ausgesiebt, worauf durch weitere Windsichtung das Papier und der Kunststoff getrennt werden.

Ein Nachteil dieses und anderer bisher bekanntgewordener Verfahren besteht darin, dass die Trennung von Papier und Kunststoffen infolge des meist sehr geringen Unterschiedes zwischen den spezifischen Gewichten dieser Materialien nur mit grösster Schwierigkeit ausgeführt werden kann und eine ungenügende Trennung dieser Komponenten ergibt.

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens, das nicht die obigen Nachteile hat und mit dem eine sehr wirksame Trennung von Papier und Kunststoffen möglich wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass man die aus Papier und Kunststoffen bestehende Fraktion vor der Ausführung der genannten weiteren Trennung durch Windsichtung befeuchtet.

Das erfindungsgemässe Verfahren benützt den Umstand, dass das Papier Feuchtigkeit absorbiert, so dass sein spezifisches Gewicht steigt und in dem Windsichter eine wirklich wirksame Trennung nach der Fallgeschwindigkeit erfolgt.

Das Verfahren gemäss der Erfindung kann so ausgeführt werden, dass zwischen dem Zeitpunkt der Befeuchtung der Fraktion aus Papier und Kunststoffen und dem Zeitpunkt der Zuführung in den Windsichter eine Zeit verfliesst, die ausreicht, dass das Papier genug Feuchtigkeit absorbieren kann.

Je nach Beschaffenheit und Zustand des im Abfall vorhandenen Papiers kann eine wirksame Trennung zwischen dem Papier und dem Kunststoff bei einem Feuchtigkeitsgehalt des Papiers von höchstens 80% erhalten werden.

Es wurde gefunden, dass eine optimale Trennung zwischen Papier und Kunststoffen erzielbar ist, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers zwischen 40 und 60% liegt.

Es wurde ferner beobachtet, dass die Teilchengrösse, auf die der Abfall in der ersten Stufe in einer Schlag- bzw. Prallmühle oder Hammermühle zerkleinert wird, für die am Ende erfolgende einwandfreie Trennung der Papierfasern von dem Abfall eine grosse Rolle spielt.

Beim erfindungsgemässen Verfahren sollte daher der Abfall auf eine Teilchengrösse unter 200 mm zerkleinert werden.

Die besten Ergebnisse wurden erhalten, wenn der Abfall auf eine Teilchengrösse unter 80 mm zerkleinert wurde.

Bei der zuletzt genannten Teilchengrösse weichen nämlich das spezifische Gewicht bzw. die Fallgeschwindigkeit des Papiers schon bei der ersten Trennung deutlich vom spezifischen Gewicht bzw. der Fallgeschwindigkeit der meisten restlichen Komponenten ab.

Im erfindungsgemässen Verfahren werden vorzugsweise Windsichter mit einem zickzackförmig konstruierten Luftkanal, in dem der aufwärts gerichtete Luftstrom seine Richtung mehrere Male ändert, verwendet. Das zu sichtende Material wird in dem Luftstrom an den Stellen der spitzen Rippen in dem Luftkanal quer über den Luftstrom getragen, so dass eine noch bessere Trennung der Fraktionen erzielt wird.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Diese Anlage umfasst eine Eisenentfernungsvorrichtung, eine Schlag- bzw. Prallmühle oder Hammermühle, mindestens zwei Windsichter, die nacheinander montiert sind, mit zugehörigen Beschickungs- und Entleerungsschleusen sowie eine Siebvorrichtung, die zwischen diesen Windsichtern montiert

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ist; diese Anlage ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Siebvorrichtung und vor dem letzten Windsichter eine Befeuchtungsvorrichtung angeordnet ist.

Da bei der Anwendung von bekannten Siebvorrichtungen das in der leichten Fraktion noch vorhandene feine restliche Material vielfach ungenügend abgesiebt und insbesondere derjenige Teil dieses restlichen Materials, der an dem Papier haftet, nicht entfernt wird, ist es zweckmässig, wenn die Siebvorrichtung als Rotorsieb mit einem glatten konischen Siebkäfig gestaltet ist, dessen Öffnungen kleiner als 20 mm und grösser als 5 mm sind.

Infolge dieser Konstruktion des Siebkäfigs und der Grösse der Öffnungen in den eigentlichen Siebplatten, können rotierende Abstreichmesser auch das feine restliche Material, das an dem Papier haftet, von dem Papier abkratzen, so dass dieser Teil des restlichen Materials ebenfalls über die Sieböffnungen abgesiebt werden kann.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren zur fraktionierten Trennung von Abfall besteht darin, dass der Abfall, der in den Schlag- bzw. Prallmühlen oder Hammermühlen gemahlen worden ist, beim Transport zum Windsichter in den Beschickungs- bzw. Entleerungsschleusen dieser Windsichter zwischen den Rotorschaufeln und der Wandung des Schleusengehäuses haften bleiben.

Infolgedessen werden die Schleusen verstopft, so dass die Dosierung der zu trennenden Fraktionen im Windsichter und die Entfernung einer abgetrennten Fraktion aus dem Windsichter erschwert werden.

Bei der erfindungsgemässen Anlage kann dieser Nachteil dadurch vermieden werden, dass die Beschickungs- und Entleerungsschleusen mit Rotorschaufeln, deren Enden aus einem elastischen Material hergestellt sind, versehen sind.

Durch die Anwendung der obigen Massnahmen und Mittel in Kombination mit einer richtigen Dimensionierung der Windsichter genügen beim erfindungsgemässen Verfahren in der Regel zwei Windsichter.

Die durch den ersten Windsichter getrennte leichte Fraktion enthält noch Papier, Kunststoffe und ein feines restliches Material, aus dem nach der Entlüftung über einen Zyklon sowohl derjenige Teil dieses restlichen Materials, das an dem Papier haftet, als auch derjenige Teil, der nicht an dem Papier haftet, durch das Rotorsieb abgesiebt werden kann.

Dann ist es möglich, von dem noch in den zweiten Windsichter gelangten Material, nachdem es befeuchtet worden ist, das Papier als schwerere Komponente vom Kunststoff zu trennen und das Papier zurückzugewinnen.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird nun anhand einer Zeichnung beispielsweise erläutert, worin

Fig. 1 schematisch eine Anlage zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt und

Fig. 2 eine Ausführungsform des zwischen den beiden Windsichtern angeordneten Rotorsiebes darstellt.

In Fig. 1 werden Haushaltabfälle 1 aus einem Trichter 2 mit einem Greifer 3 auf einen Schüttelförderer 4 gebracht, über dem ein Magnetband 5 läuft, mit dem die Abfälle vom Eisen befreit werden, worauf die Eisenteile über ein Förderband 6 wegtransportiert werden.

Die restlichen Abfälle werden von dem Schüttelförderer 4 über ein Förderband 7 einer Schlag- bzw. Prallmühle oder Hammermühle 8 zugeführt, in der nicht zerkleinerbare Teile aus den Abfällen herauszentrifugiert und ebenfalls über ein Förderband 9 abgezogen werden.

Die restlichen Abfälle werden in der Mühle 8, die auf eine Teilchengrösse unter 80 mm eingestellt ist, gemahlen.

Die so gemahlenen Abfälle werden über eine Beschik-kungsschleuse 10, die mit Rotorschaufeln konstruiert ist, deren Enden aus Neoprenstreifen bestehen, einem zickzackför-migen Windsichter 11 zugeführt und in diesem einem durch das Gebläse 12 erzeugten aufwärtsgerichteten Luftstrom ausgesetzt.

In diesem aufwärtsgerichteten Luftstrom in dem Windsichter 11 fallen die schwereren Teilchen je nach ihrem spezifischen Gewicht und ihrer Grösse an der Wand entlang abwärts und werden am unteren Ende 13 abgezogen.

Die leichtere Fraktion, die aus Papier, Kunststoffolie und einem Rest von feinem, überwiegend organischem Material besteht, wird mit dem aufwärtsgerichteten Luftstrom mitgerissen und entweicht über den Auslass 14 nach einem Zyklon 15. In diesem Zyklon 15 wird diese Fraktion entlüftet und vom Staub befreit, wobei sich der Staub in dem Staubfilter 16 ansammelt.

Dann wird der restliche Teil der Fraktion über die Schleuse 17 dem Rotorsieb 18 zugeführt, in dem das feine restliche Material durch Sieböffnungen, die kleiner als 20 mm und grösser als 5 mm sind, gesiebt und über den Auslass 19 abgezogen wird.

In dem Rotorsieb (siehe Fig. 2) wird die Fraktion über eine Förderschnecke 31 einem glatten, konischen Siebkäfig 32 zugeführt, in dem das restliche Material durch rotierende Abstreifmesser 33 von dem Papier abgekratzt wird; dieses restliche Material entweicht über die zuvor erwähnten Sieböffnungen 34 und wird über den Auslass 19 aufgefangen.

Die Fraktion, die nur noch aus Papier und Kunststoffen besteht, wird über den Auslass 20 in die Befeuchtungsvorrich-tung 21 geführt, in der die Fraktion bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt des Papiers von maximal 80% befeuchtet wird.

Im Falle einer üblichen Zusammensetzung der aus den Abfällen stammenden Papier-Kunststoff-Fraktion wird ein Befeuchtungsgrad des Papiers von 40 bis 60% empfohlen.

Nun wird die befeuchtete Papier-Kunststoff-Fraktion über ein Förderband 22 der Beschickungsschleuse 23 des zweiten Windsichters 24 zugeführt. Das Papier hat genügend Feuchtigkeit absorbiert, während die Papier-Kunststoff-Fraktion sich über das Förderband 22 und in den Windsichter bewegt. Infolge der Feuchtigkeitsabsorption wird das spezifische Gewicht der Papierteilchen grösser als das spezifische Gewicht des Kunststoffes, so dass es möglich ist, die Papierteilchen als schwerste Komponente über den Auslass 25 in dem Sammeltrog 26 zu sammeln.

Der leichtere Kunststoff verlässt den Windsichter am oberen Ende über den Auslass 27 und wird über den Zyklon 28 und die Entleerungsschleuse 29 auf ein Förderband 30 abgegeben.

In einer Versuchsanlage, die mit einer Kapazität von 1200 kg Haushaltabfällen pro Stunde arbeitete, wurden bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens 264 kg Ausgangsmaterial für Papier zurückgewonnen; dieses Ausgangsmaterial erwies sich als besonders geeignet für die Herstellung von Papier und Pappe.

Aus diesen 1200 kg Haushaltabfällen wurden ferner weitere 600 kg schweres Material, 300 kg feines restliches Material und 36 kg Kunststoffe abgetrennt. Die Qualität des zurückgewonnenen Papiers hatte im Hinblick auf Eigenschaften, wie Formbeständigkeit, Krümmungsneigung, Leimbarkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Retention von Füllstoffen noch Vorteile gegenüber der Verwendung von «jungfräulichem» Material.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Rückgewinnung von Papierfasern aus papierhaltigen Haushalt- oder Industrieabfällen, bei dem man die Abfälle auf magnetischem Wege von Eisenteilen befreit und dann zerkleinert, wobei die nicht zerkleinerbaren Teile abzentrifugiert werden, worauf man die verbleibenden kleineren Abfälle durch Windsichtung entfernt, die schwereren Teilchen abtrennt und aus der leichteren Fraktion, die aus Papier, Kunststoffen und feinem restlichem Material besteht, nach der Entlüftung unter der Einwirkung eines Zyklons das restliche Material absiebt, wonach das Papier durch weitere Windsichtung von dem Kunststoff getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus Papier und Kunststoffen bestehende Fraktion vor der Ausführung der genannten weiteren Trennung durch Windsichtung befeuchtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus Papier und Kunststoffen bestehende Fraktion bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt des Papiers bis zu maximal 80% befeuchtet.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus Papier und Kunststoffen bestehende Fraktion so befeuchtet, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers zwischen 40 und 60% liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Abfälle auf eine Teilchengrösse unter 200 mm zerkleinert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Teilchengrösse unter 80 mm befeuchtet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu trennenden Fraktionen bei der Windsichtung einem zickzackförmigen Luftstrom aussetzt.

7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine Eisenentfernungsvorrichtung, eine Schlagbzw. Prallmühle oder Hammermühle, mindestens zwei nacheinander angeordnete Windsichter und eine zwischen den Windsichtern angeordnete Siebvorrichtung, die mit Beschik-kungs- und Entleerungsschleusen versehen ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Siebvorrichtung vor dem letzten Windsichter eine Befeuchtungsvorrichtung angeordnet ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebvorrichtung als Rotorsieb mit einem glatten konischen Siebkäfig konstruiert ist und Sieböffnungen von weniger als 20 mm und mehr als 5 mm hat.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Windsichter mit Beschickungs- und Entleerungsschleusen konstruiert sind, die ihrerseits mit Rotorschaufeln versehen sind, deren Enden aus einem elastischen Material bestehen.