DE2559320A1

DE2559320A1 - Verfahren zur kontinuierlichen aufbereitung von abfallholz, wie z.b. von stock- und moorholz, zur gewinnung von holzstoff fuer die papierindustrie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2559320A1
Application number: DE19752559320
Authority: DE
Inventors: Eino Maekilae; Kyoesti Savinainen; Unto Virtanen
Original assignee: Joutseno-Pulp Oy
Current assignee: Joutseno-Pulp Oy
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1975-12-31
Publication date: 1976-07-22
Also published as: NO142000B; ATA21976A; DD123760A5; SE7507971L; FR2297950A1; AT346172B; PL105545B1; JPS5196503A; SU663321A3; FI750112A; NO760122L; FI51962C; US4036440A; FI51962B; CA1040912A

Description

2 5 59320 DR. CLAUS REINLÄNDEP DIPL.-INü. KLAUS BERNHARDT

D-8 München 60 · Orthstrafe 12 ■ Telefon (089) 832024/5 Telex 5212744 ■ Telegramme Interpatent

299/1

JOUTSENO-PULP OSAKEYHTIÖ Pulp, Finnland

Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Abfallholz, wie z.B. von Stock- und Moorholz, zur Gewinnung von Holzstoff für die Papierindustrie und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Priorität: 17. Januar 1975 Pinnland Hr. 75 0112

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von Abfallholz, wie Stock- und Moorholz, in eine für die Gewinnung von Holzstoff für die Papierindustrie geeignete Form, wobei das Hohabfallholz zunächst so gebrochen wird, daß ein Teil der am Holz haftenden Rinde, Sandkörner und Steine bereits in dieser Stufe abfällt, das so gewonnene Brechgut in eine Wascheinrichtung eingetragen wird, wo ein weiteres Reinigen des Holzes von anhaftendem Sand, Steinen, Rinde und Torf erfolgt, und das gewaschene Holz im Anschluß an ein eventuell noch erfolgendes Sieben (klassieren) und Nachbrechen dem Holzstoff-Gewinnungsprozeß zugeführt wird. Das so aufbereitete Holz kann allein als solches oder vermischt mit normalen Hackspänen (Hackschnitzeln) weiterverarbeitet werden.

Mit zunehmenden Beschaffungsschwierigkeiten und Preisanstiegen bei Rohholz für die Zellstoffgewinnung hat man auch in immer stärkerem Maße die Möglichkeiten ins Auge gefaßt, für diesen Zweck Abfallholz zu verarbeiten. Stock- und Moorholz repräsentieren hierbei einen wesentlichen Teil der verfügbaren Rohstoffreserven.

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Wenn auch der aus herkömmlichen Holzhackspänen hergestellte Zellstoff etwas bessere Festigkeitseigenschaften als das entsprechende, aus Abfallholz gewonnene Produkt aufweist, so wird doch durch Beimengungen von geringen oder sogar erheblichen Mengen Stockholz unter das übrige verarbeitete Holz die Papierqualität nicht wesentlich beeinflußt. Zum Beispiel bei Sackpapier wirkt sich ein geringer Anteil Stockholz geradezu günstig aus, da dadurch die sogenannte Bodenbildung verbessert wird.

Die Grenzen für die Verwertbarkeit solchen Marginalholzes werden auch nicht so sehr von seinen Fasereigenschaften gesetzt, sondern vielmehr durch die Schwierigkeiten und Kosten, die aus den in diesem Rohstoff enthaltenen Verunreinigungen resultieren. Solche Verunreinigungen sind in erster Linie Steine, Sand und Erde, dazu kann aber auch die Rinde gerechnet werden. Das Abscheiden der Verunreinigungen wird oft dadurch erschwert, daß sich diese teilweise sogar im Inneren des Holzes befinden. Was die Rinde betrifft, so ist ohne weiteres klar, daß das Entrinden von Wurzelstöcken wegen deren unregelmäßigen Form beträchtlich schwieriger als das Entrinden von herkömmlichem Faserholz ist.

Hauptsächlich wegen der vorangehend aufgezählten Schwierigkeiten ist man bei den bisherigen einschlägigen Untersuchungen allgemein zu dem Schluß gelangt, daß die Verarbeitung von Abfallholz zu Holzstoff im Prinzip zwar möglich, in der Praxis aber zu unwirtschaftlich ist.

Ausgehend von der oben umrissenen Situation wird mit der Erfindung bezweckt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Abfallholz', insbesondere von Stockholz, für die Holzstoffgewinnung zu schaffen, welche wirtschaftlicher als die bisherigen Verfahren und Vorrichtungen sind und sich besser für kontinuierliche Verarbeitungen eignen. Insbesondere umfaßt die Erfindung Einrichtungen, mit denen das Abfallholz in ausreichendem Grade von den für den Holzstoff und die Maschinen schädlichen Verunreinigungen befreit und ein möglichst großer Teil des brauchbaren Holzes gewonnen werden kann.

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Die wesentlichen charakteristischen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus Patentanspruch 1, die charakteristischen Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Patentanspruch 4 hervor.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Pig. 1 das Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrer Gesamtheit,

Pig. 2 eine als wesentlicher Bestandteil zur Vorrichtung gehörende Wascheinrichtung von der Seite betrachtet in schematischer Darstellung und

Pig. 3 eine andere Ausführungsform der Wascheinrichtung in der gleichen Darstellung wie in Pig. 2.

In der in Pig. 1 gezeigten Vorrichtung wird das zu brechende Material von Siebgurtförderern 1, 2 in den Brecher 4- transportiert. Schon von den auf den Pörderern 1, 2 liegenden Wurzelstöcken gehen Verunreinigungen, im wesentlichen Steine und Erde, ab, welche vom Förderer 3 abtransportiert werden. Das Zerkleinern der Wurzelstöcke erfolgt also hier in einem Brecher und nicht in einer Hackmaschine, deren Messer durch die an den Wurzelstöcken haftenden Steine leicht beschädigt werden könnten.

Im Zusammenhang mit der im Brecher 4 stattfindenden Zerkleinerung des Rohmaterials löst sich auch ein beträchtlicher Teil der anhaftenden Erde, Steine und Rinde, bzw. diese Verunreinigungen werden infolge der Vibration so weit gelockert, daß sie später leichter entfernt werden können. Das aus dem Brecher kommende Brechgut wird mit dem Förderer 5 weiter zur Wascheinrichtung 7 transportiert, welche im wesentlichen ein trichterförmiges Wasserbecken darstellt. Die Bezugszahl 9 bezeichnet einen Umgehungsförderer für Holz, das nicht gewaschen zu werden braucht.

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Aus der nachstehend noch genauer beschriebenen Wascheinrichtung gelangt das Brechgut zusammen mit Wasser in eine rotierende Siebtrommel 10, wo die letzten Verunreinigungen abgespült werden und von wo das Brechgut mit dem Förderer 11 noch in eine zweite Siebtrommel 12 transportiert wird. In letzterer werden die ,großen Holzstücke abgeschieden und der Hackmaschine 13 zur Zerkleinerung zugeführt. Das so erhaltene, fertig gesiebte Hackspan- bzw. Brechgut wird mit dem Förderer dem Holzstoff-Gewinnungsprozeß zugeführt. .

In der Wascheinrichtung 7 werden auf weiter unten beschriebene Weise Erde, Sand, Steine und Eindenteile abgeschieden und über die schräge Förderschnecke 6 kontinuierlich aus der Wascheinrichtung abgeführt. Da dieses Schmutzgemisch noch schwere, im Wasser zusammen mit Sand und Steinen niedergesunkene Holzstücke enthält, wird, es gemäß der Erfindung noch einer getrennten Behandlung zugeführt, um auch diese Holzstücke zu gewinnen. Zwar handelt es sich dabei nur um wenige Prozent der Gesamtholzsausbeute, aber gerade diese, ein hohes spezifisches Gewicht aufweisenden Holzstücke haben einen hohen Gehalt an Harz, aus welchem als wertvolle Nebenprodukte der Zellstoffherstellung Tallöl und Terpentin gewonnen werden.

Zur Gewinnung der erwähnten Nebenprodukte aus dem beim Waschen anfallenden Schmutzgemisch kommen mehrere chemische Verfahren in Frage. Da es sich aber hier im allgemeinen um verhältnismäßig kleine Mengen handelt, ist es zweckmäßiger, das im Schmutzgemisch noch enthaltene Holz als solches zu gewinnen und dem Holzstoff-Gewinnungsprozeß zuzuführen, bei dem dann die Gewinnung der oben erwähnten Nebenprodukte aus der Gesamthackspanmenge erfolgt.

Bevor näher auf die Behandlung des Schmutzgemisches eingegangen wird, wird die Arbeitsweise der Wascheinrichtung 7 eingehender beschrieben.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Wascheinrichtung dargestellt. Das Brechgut wird an der durch einen Pfeil bezeichneten Stelle in die Wascheinrichtung eingegeben, wobei aus

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den Hochdruckdüsen 26 und 25 kräftige Wasserstrahlen auf

das ankommende Brechgut gerichtet werden. Heben der erd- und sandabspülenden Wirkung, die diese Wasserstrahlen haben, werden durch sie auch in beträchtlichem Umfange Rindenstücke abgelöst, deren Lockerung bereits durch die im Brecher verursachten Stöße eingeleitet und gefördert wurde.

Das Brechgut läuft dann im wesentlichen direkt auf die Austragsöffnung der Wascheinrichtung zu, wo es in Richtung des Pfeils von einem dort angeordneten, vom Motor 23 angetriebenen Schaufelrad 8 aus der Wascheinrichtung hinausbefördert wird. Die Schaufeln des Schaufelrades 8 tauchen mit einem kurzen Stück ihrer Länge ins Wasser.

Erde, Sand und Steine sinken, da sie schwerer als Wasser sind, auf den Boden des Beckens 7i von wo das Schmutzgemisch dann durch eine schräge, vom Motor 27 angetriebene Förderschnecke 6, die in eine am Beckenboden angeordnete, im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisende Rinne eingesetzt ist, abtransportiert wird. In der Praxis hat man, zumindest was die Verarbeitung von Moorstubben betrifft, die positive Feststellung gemacht, daß auch der Großteil der Rinde auf den Boden der Wascheinrichtung sinkt und von dort abgeführt werden kann. Andererseits weist das Brechgut auch Holzstücke auf, die eine so hohe Wichte haben, daß sie zum Niedersinken neigen. Zur Lösung dieses Problems wird gemäß der Erfindung das Schmutzgemisch weiterbehandelt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind unter Wasser eine Anzahl Strömungsdüsen 33 angeordnet, aus denen Druckwasser gespritzt wird, und die eine schräg nach oben zur Austrittsöffnung der Wascheinrichtung hin gerichtete Strömung erzeugen. Die Richtung dieser Strömung kann über die Hebeleinrichtung 34- so reguliert werden, daß ein Teil des Holzes, das sonst niedersinken würde, zum Schaufelrad 8 hin aufsteigt. 24 bezeichnet ein ringförmiges, mit zahlreichen Bohrungen versehenes Rohr, über welches Luft eingeblasen wird, um ein Verstopfen des Schlundes der Wascheinrichtung zu

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verhindern. Weiter fördert dieser Lufteinblasring 24- auch das Entstehen einer nach oben gerichteten Strömung. Auch eine in der Nähe der Austrittsstelle der Wascheinrichtung angeordnete, nach oben gerichtete Druckwasserdüse 28 hat eine günstige Wirkung auf das Waschergebnis.

Da zusammen mit dem gewaschenen Brechgut auch ständig Wasser abgeht, ergibt sich ein kontinuierlicher Wasserdurchfluß durch die Wascheinrichtung. Das abgehende Wasser kann über ein Absetzbecken der Wascheinrichtung erneut zugeführt oder ständig durch Frischwasser ersetzt werden.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform einer Wascheinrichtung dargestellt, bei der die schräg nach oben gerichtete Strömung durch einen Propeller 29 bewirkt wird, dessen Neigungswinkel 32 und Drehzahl mit Hilfe eines Variators verstellt werden können, und der von einem Elektromotor 31 angetrieben wird.

Obgleich gemäß der Erfindung im Becken der .Wascheinrichtung eine nach oben gerichtete Strömung verursacht wird, so besteht doch eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung darin, daß keineswegs angestrebt wird, alles Holz an die Wasseroberfläche zu treiben, sondern daß man die schwersten Holzteile in das Schmutzgemisch absinken läßt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das aus dem Brecher abgehende Brechgut einen genügend hohen Reinheitsgrad aufweist. Es wäre kein Problem, alle Holzteile an die Wasseroberfläche zu treiben, würde man nur mit genügend starker Strömung arbeiten, wobei dann aber auch Erde und Sand unter das Brechgut getrieben wurden. Die Intensität und Richtung der Strömung müssen regulierbar sein, damit die Wascheinrichtung je nach Beschaffenheit des eingegebenen Rohstoffes stets so eingestellt werden kann, daß sie optimal arbeitet.

Gemäß der Erfindung wird also.das Schmutzgemisch noch einem besonderen Trennverfahren, z.B. auf die in der unteren Hälfte der Fig. 1 gezeigte Weise, unterworfen. Das aus der Wascheinrichtung kommende Schmutzgemisch durchläuft zunächst

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einen Sandfang (15)ι wo der Sand und die Steine abgeschieden werden. Das Trennvermögen dieser Einrichtung hat sich in diesem Zusammenhang als sehr gut erwiesen. Der schräge Sandfang weist querlaufende Stege auf, welche ständig Sand und Steine nach oben befördern. Durch Wasserspülung werden entsprechend die Holz- und Rindenteile vom unteren Ende des Sandfangs abgeführt. Auf dem Sieb 16 werden die groben Holzstücke abgeschieden und auf den Förderern 18 und 11 weiter der Siebtrommel 12 und dem Holzstoffgewinnungsprozeß zugeführt. Die kleineren Holzstücke, unter denen sich auch noch Rindenstücke befinden, werden in den Walzenbrecher 19 geleitet, der die Rinde zu einem feinen Pulver zerreibt. Das feine Brechgut wird mit dem Förderer 20 auf das Sieb 17 gebracht, von wo der aus Holzstücken bestehende Siebrückstand auf den Förderer 18 fällt, während die pulverartige Rindenfraktion durch das Sieb hindurch auf den Förderer 21 gelangt und aus der Vorrichtung ab- und der Sammelstelle 22 zugeführt wird. Das Grobsieb 16 und das Feinsieb 17 sind im gezeigten Beispiel zur Vereinfachung der Konstruktion aneinandermontiert und durch eine Zwischenwand voneinander getrennt.

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Claims

Patentansprüche

1.1 Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Abfall-Γοΐζ, wie z.B. Stock- und Moorholz, zur Gewinnung von Holzstoff für die Papierindustrie, wobei das Rohabfallholz so zu Brechgut gebrochen wird, daß ein Teil der am Holz haftenden Rinde, Sandkörner und Steine bereits in dieser Stufe abfällt, das so gewonnene Brechgut in eine Wascheinrichtung eingebracht wird, wo ein weiteres Reinigen des Holzes von anhaftendem Sand, Steinen und Rinde erfolgt, und das gewaschene Holz im Anschluß an ein eventuell noch erfolgendes Sieben und Nachbrechen der Holzstoffgewinnung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Wascheinrichtung einlaufende Brechgut zwecks Steigerung der Waschwirkung und Unterstützung des Rinden-Ablösens zunächst kräftigen Wasserstrahlen ausgesetzt wird, und daß in dem Becken der Wascheinrichtung eine in ihrer Intensität regulierbare, schräg nach oben zur Austrittsöffnung der Wascheinrichtung hin gerichtete Strömung erzeugt wird, um die schweren Brechgutstücke, die zusammen mit dem Sand und den Steinen bestrebt sind, nach unten zu sinken, in den aus den aussortierten Brechgutstücken bestehenden, aus der Wascheinrichtung abgehenden Brechgutstrom zu treiben, wobei die Strömung auf einer so niedrigen Intensität gehalten wird, daß praktisch keine schweren Verunreinigungen in den aussortierten Brechgutstrom gelangen können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man, um das aus dem Becken der Wascheinrichtung abgehende aussortierte Brechgut (Holz) möglichst rein zu halten, die schwersten Holzstücke zusammen mit dem Sand und den sonstigen Verunreinigungen auf den Boden des Beckens (7) niedersinken läßt und daß das so entstehende Schmutzgemisch aus der Wascheinrichtung zunächst in einen Sandfang (15) gelangt, wo Sand und Steine abgeschieden werden, und das restliche Schmutzgemisch zwecks Abscheidens der größeren Holzstücke als Rohstoff für die Holzstoffgewinnung eine Grobsiebung (16) durchläuft.

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5. Verfahren nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Grobsieb (16) durchlaufende Schmutzgemischteil, der sich im wesentlichen aus kleineren Holzstücken und Rindenstücken zusammensetzt, zwecks Pulverisierens der Rinde in einen Brecher (19) gebracht wird, wobei die den Brecher durchlaufenden, im wesentlichen länglichen Holzstücke auf einem Feinsieb (17) von der pulverförmigen Rinde getrennt werden, die der Abfallhalde zugeführt wird, während die Holzstücke als Rohstoff für die Holzstoffgewinnung dienen.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die einen Brecher (A-) zum Brechen des

ankommenden Rohholzes, eine Wascheinrichtung (7) zum Reinigen des Brechgutes von anhaftendem Sand, Erde und Steinen, sowie Siebeinrichtungen und Fördereinrichtungen zum Weitertransportieren des gewaschenen Brechgutes in die anschließende Behandlungsstufe und zur Holzstoffgewinnung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß am Einfüllende der Wascheinrichtung (7) Hochdruckwasserdüsen (25, 26) zum Ablösen bzw. Lockern der am einlaufenden Brechgut haftenden Erde, Steine und Rindenteile angeordnet sind, und daß im Unterteil des Beckens der Wascheinrichtung Strömungsorgane, wie z.B. Druckwasserdüsen (33) j ein Propeller (29) o.a., zur Erzeugung einer schräg nach oben zum Austrittsende der Wascheinrichtung hin gerichteten Strömung angeordnet sind, wobei diese Strömungsorgane (33; 29) so eingestellt sind, daß die von ihnen erzeugte Strömung nicht ausreicht, Sand und Steine unter das gewaschene Brechgut zu treiben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß zur Weiterbehandlung des aus der Wascheinrichtung (7) als Rückstand abgeführte. Holzstücke enthaltenden Schmutzgemisches zunächst ein Sandfang (15) zum Abscheiden des Sandes und der Steine und hinter diesem ein grobes Sieb (16) zum Abscheiden der größeren Holzstücke als Rohstoff für die Holzstoffgewinnung angeordnet sind.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zur Weiterbehandlung des das Grobsieb (16) durchlaufenen HoIz- und Rindenmaterials ein Walzenbrecher (19) angeordnet ist, in dem die Rinde pulverisiert wird, und daß hinter dem Walzenbrecher ein Feinsieb (17) angeordnet ist, in dem das restliche Holzmaterial abgeschieden und sodann der Holzstoffgewinnung zugeführt wird, während die pulverförmige Rinde als Siebdurchgang der Abfallhalde zugeführt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4- bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Austrittsende der Wascheinrichtung (7) ein Schaufelrad (8) angeordnet ist, welches das gewaschene Brechgut über die Oberkante des Beckens der Wascheinrichtung schaufelt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4- bis 7i t>ei dem das Becken der Wascheinrichtung (7) Trichterform hat und eine bis zur tiefsten Stelle des Trichters reichende, der Abfuhr des auf den Boden niedergesunkenen Schmutzgemisches dienende schräge Förderschnecke (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der tiefsten Trichterstelle Luftblasedüsen (24) angeordnet sind, um den niedersinkenden Schmutz in Bewegung zu halten und ein Verstopfen des unteren Förderschneckenendes zu verhindern.

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