DE4206748A1 - Aufbereitung und verfahren von altpapier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbereitung von Altpapier in einem Deinking-Verfahren mit einer Flotation, die mindestens einer weiteren Reinigungsstufe nachgeschaltet ist. Solche Deinking- Verfahren sind in vielfacher Ausführung bekanntgeworden. Ein wesentlicher Bestandteil moderner Deinking-Anlagen ist eine se­ lektive Flotation, die mit möglichst wenig Faserverlust eine weitgehende Befreiung der Fasersuspension von den Druckfarben bewirkt. Dabei fällt aber sehr stark mit Druckfarben ver­ schmutzter Schaum an, der noch einen erheblichen Anteil an ver­ wertbaren Fasern enthält, so daß die Aufbereitung dieses Schau­ mes das eigentliche Problem der Deinking-Anlagen ist. Gemäß der DE 15 17 227 bzw. DE 26 10 581 wurde dieser Schaum in einer Zentrifuge gereinigt, wobei der anfallende Schlamm verworfen wurde und das sogenannte, aber immer noch verschmutzte Klarwas­ ser in einer Kläreinrichtung der Papierfabrik gereinigt wurde. Dies führt natürlich zu einer starken Belastung der Klärein­ richtung. Der Verlust an Fasern konnte nur dadurch kleingehal­ ten werden, daß man in Sekundärzellen den Schaum vorangeschal­ teter Flotationsstufen sozusagen fraktioniert (gereinigt) hat. Dies verhinderte aber nicht die Belastung der Kläreinrichtung.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das relativ kostensparend mit großer Faserausbeute und dementspre­ chend geringer Abfallmenge arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Nach­ schaltung von Siebsortiereinrichtungen hinter die selektive Flotation erreicht man eine sehr gute Faserrückgewinnung, eine geringe nachzuflotierende Flüssigkeitsmenge und einen Schlamm von verhältnismäßig großer Konsistenz, der sehr leicht auf de­ ponierbare Konsistenz eingedickt werden kann, sowie eine rela­ tiv große Reinheit des aus der Druckentspannungsflotation rück­ geführten Prozeßwassers. Die Druckentspannungsflotation arbei­ tet mit sehr feinen Bläschen - wird deshalb oft als Mikroflota­ tion bezeichnet - und wird als sogenannte Totalflotation ange­ sehen, die ohne Rücksicht auf die Art der Bestandteile diese aus der Flüssigkeit abscheidet. Durch die erfindungsgemäße Maß­ nahme kann die Druckentspannungsflotationsanlage relativ klein ausgelegt werden, so daß hier eine erhebliche Kosteneinsparung eintritt. Ferner werden hier auch geringe Chemikalien-Kosten verursacht. Es ist nämlich nötig, um diese Totalflotation zu erreichen, daß man Flockungschemikalien gearbeitet wird.

Andererseits kann man auch Flotationszellen sekundärer Art in der selektiven Flotations-Anlage einsparen, wenn man den Schaum der ersten Stufen - gegebenenfalls nur der ersten Flotations­ stufe - in die Druckentspannungsflotation gibt, um dort Klar­ wasser zu erzeugen. Auch dann hat man geringe Faserverluste, wobei man den Schaum der nachfolgenden Stufen der selektiven Flotation wieder vor die erste Stufe dieser Flotation zurück­ führt. In jedem Fall bietet es sich an, das Klarwasser der Druckentspannungsflotation vor der selektiven Flotation einzu­ leiten, um die dort benötigte niedrige Konsistenz der Fasersus­ pension zu erreichen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren darge­ stellten Ausführungsbeispiele erläutert, welche prinzipielle Schaltungsschemata einer erfindungsgemäßen Deinking-Anlage zei­ gen.

Das Altpapier gelangt im allgemeinen über Plattenförderbänder 14 in Form von Ballen zu einer als Stofflöser bezeichneten Auf­ löseeinrichtung 1. Unter Zugabe von Wasser und eventuell Auflö­ sechemikalien wird hier das Altpapier im allgemeinen bei einer oder auf eine relativ hohe Konsistenz von etwa 15% aufgelöst, wobei ein Rotor 2 mit wendelförmigen Umwälzrippen 3 diese Auf­ lösung bewirkt bzw. verstärkt. Man geht - um eine Vorabschei­ dung großflächiger oder schwerer Verunreinigungen zu errei­ chen - so vor, daß man durch eine Öffnung 6 einen Anteil der Fasersuspension über Leitung 26 einem Wirbelströmungsapparat 10 mit laufradartigem Rotor 11 zuführt, der die Suspension in eine als rotierendes Trommelsieb 17 ausgebildete Sortiereinrichtung leitet. Diese Trommel ist hier zunächst über Arme 20 in einer Welle 18 gehalten, welche in Lagern 19 umläuft. Der Antrieb des Rotors 2 des Stofflösers 1 erfolgt über eine Welle 30 und mit­ tels Antriebsmotor 31. Eine Schwerschmutzschleuse 29 dient da­ zu, um Metallstücke oder ähnlich schwere Bestandteile der Alt­ papierballen abzuscheiden. Über ein Sieb 7 wird aufgelöste Fa­ sersuspension abgezogen, wobei hier ein zusätzlicher Rotor 5 diese Abscheidung in einem separaten Raum 8 hinein erleichtert, von dessen Stutzen 9 die Suspension über Leitung 26 und Pumpe 29 weitergeleitet wird. Die Suspension erhält dabei im allge­ meinen durch über eine Leitung 13 zugegebenes Verdünnungswasser eine niedrigere, nämlich pumpfähige Konsistenz von etwa 4 bis 6%. Über Leitung 34 gelangt die Suspension dann in einen Wir­ belreiniger 30, danach in einen Entstipper 31 und dann in die Flotationsanlage 32 mit selektiver Flotation, um die Fasern im Prozeß möglichst weitgehend zu behalten und die Druckfarben ab­ zutrennen. Es sind dabei mehrere Stufen 32′ in Reihe geschal­ tet. Es wird eine Flotationsanlage benutzt, bei welcher mittels einem Überlauf der abgeschiedene, die Druckfarben enthaltende Schaum in Schaumrinnen übergeführt wird. Die Schaumrinne ist hier unterteilt in zwei Teile 33 und 33′. Dies ist aber nicht nötig, sondern es kann entgegengesetzt wie hier dargestellt, auch der sämtliche Schaum den nachgeschalteten Siebsortierstu­ fen 36 und 37 zugeführt werden. Es ist strichpunktiert angedeu­ tet, daß über Leitung 51 der restliche Schaum wieder vor die erste Stufe der Flotationsanlage 32 zurückgeführt wird. Als Siebsortierer werden vorzugsweise sogenannte Wascher oder ins­ besondere sogenannte Druck-Siebsortierer mit Siebkörben be­ nutzt, wobei hier der Siebkorb der ersten Siebsortierstufe 36 eine Lochung als Perforation mit einem Durchmesser der Lochung zwischen 0,3 und 0,5 mm und der Siebkorb der zweiten Siebsor­ tierstufe 37 eine Perforation in Form von Schlitzen mit einer Schlitzweite zwischen 0,05 und 0,1 mm aufweist. In der ersten Siebsortierstufe 36 sind gröbere Bestandteile, wie insbesondere Kunststoffstückchen und ähnliches ausgeschieden, während in der zweiten Siebsortierstufe die Fasern von der Flüssigkeit ge­ trennt werden, wobei man hier von einer Art Wäsche sprechen kann. Die Fasern werden über Leitung 44 vor die Flotationsanla­ ge 32 zurückgegeben bzw. in deren Mischkammer eingeleitet. Das abgeschiedene Prozeßwasser der Siebsortierstufen wird in einer Druckentspannungsflotations-Anlage 39 aufbereitet, d. h. ge­ klärt, wobei das Klarwasser über Leitung 43 vorzugsweise auch vor die Flotationsanlage 32 rückgeführt wird. Die Leitungen 38 bzw. 38′ für die zu reinigende Flüssigkeit gelangen dabei zu­ nächst in einen Gasdispersionsreaktor 41, in welchem die Anrei­ cherung derselben mit Luft mittels Injektoren erfolgt. Aus der Flotationseinrichtung 39 werden Verschmutzungen über Leitung 46 in Form von Sediment und über Leitung 48 in Form von abgeschau­ feltem Schlamm (Schaum) abgeführt. Dieser Schlamm bzw. dieses Sediment fällt mit einer Konsistenz zwischen 6 und 8% an und kann auf leichte Weise weiter eingedickt werden, um der Deponie zugeführt zu werden.

Hinsichtlich Fig. 2 entspricht der hier nicht dargestellte erste Teilbereich der Deinking-Anlage demjenigen von Fig. 1 und es ist hier begonnen worden mit der Darstellung der selek­ tiven Flotation 52′ mit den einzelnen Stufen 53, 53′, usw. Es ist wieder eine Druckentspannungsflotationsanlage 39 vorgese­ hen, der in diesem Fall nur der Schaum der ersten Flotations­ stufe 52 der selektiven Flotation zugeleitet wird. Das Klarwas­ ser der sekundären Flotation wird hier wieder vor die selektive Flotation 52 geleitet. Der Schlamm der übrigen Stufen der se­ lektiven Flotation wird vor die erste Stufe derselben zurückge­ führt. Dies ist eine sehr einfach aufgebaute Anlage, die rela­ tiv wenig Kosten verursacht und trotzdem eine gute Reinigungs­ wirkung hat. Es fällt relativ wenig Schlamm mit relativ hoher Konsistenz wie im Falle von Fig. 1 an.

Es ist natürlich möglich, den Schlamm von mehreren der ersten Stufen in die Sekundär-Flotations-Anlage einzuleiten und dort zu reinigen.

Die beiden Sortierstufen 36 und 37 - die ja hier vorzugsweise als Siebsortierer ausgeführt sein sollen - können auch ersetzt werden durch eine Wascheinrichtung, vorzugsweise verbunden mit einer nachgeschalteten Eindickeinrichtung. Geeignete Waschein­ richtungen sind vielfach bekannt, z. B. als die üblichen Schräg­ sieb-Wascheinrichtungen, oder nach US 46 86 005 oder DE 29 04 618 C2. Geeignete Eindickeinrichtungen sind bekannt z. B. aus DE 21 38 072 und US 47 22 793. Alle diese genannten Schriften beziehen sich aber nur auf einen geringen Ausschnitt aus dem Stand der Technik.

Claims (5)

1. Aufbereitung von Altpapier in einem Deinking-Verfahren mit einer selektiven Flotation, die mindestens einer weiteren Reinigungsstufe nachgeschaltet ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) die selektive Flotation erfolgt mehrstufig;
• b1) spätestens nach der dritten Flotationsstufe wird der bis dahin angesammelte Flotationsschaum abgezogen und mittels einer Totalflotation (Druckentspannungsflotation) gereinigt, die mindestens Klarwasser und davon getrennt die Verschmutzungen enthaltenden Schlamm erzeugt, wonach der Schlamm - gegebenenfalls nach weiterer Eindickung - aus dem Papierverarbeitungsprozeß abgeleitet wird, oder
• b2) aus dem Schlamm (Schaum) der - bis auf den der ein bis drei letzten oder zweiten bei zwei - Flotationsstufen werden in ein oder zwei Wascheinrichtungen (einschließlich Eindicker) oder Siebeinrichtungen - gegebenenfalls zunächst - die groben Verschmutzungen, dann die Fasern von dem Feinschmutz abgetrennt und aus der oder den faserarmen Fraktionen werden durch Druckentspannungs-Flotation (Totalflotation) die Verschmutzungen als Schlamm zumindest weitgehend abgeschieden und die faserhaltige Fraktion sowie das Klarwasser der Druckentspannungsflotation (Totalflotation) vor die Flotationsanlage zurückgeführt.

2. Aufbereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zweistufigen Siebsortierung zuerst die groben Partikel zurückgehalten, in der zweiten Fraktion - zwischen den Sortierstufen - das faserhaltige Material abgetrennt und wieder vor die selektive Flotation zurückgeführt wird und - nach den Sortierstufen - das anfallende, störstoffbeladene Material der dritten Fraktion gemeinsam mit groben Partikeln der ersten Fraktion in die Totalflotation geführt wird.

3. Aufbereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der selektiven Flotation nachgeschalteten Siebeinrichtungen in Reihe geschaltet sind und die erste von diesen Stufen ein Siebsortierer mit einem Siebkorb einer Lochung zwischen 0,3 und 0,5 mm Durchmesser und die zweite Stufe ein Siebsortierer mit einem Siebkorb mit einer schlitzförmigen Perforation einer Schlitzweite zwischen 0,05 und 0,1 mm ist.

4. Aufbereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schaummenge der selektiven Flotation den Siebsortierern zugeführt wird.

5. Aufbereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Schaum der ersten beiden Stufen in die Druckentspannungsflotation (Totalflotation) geleitet wird und daß der restliche Schaum der nachfolgenden Flotationsstufen wieder vor die erste Flotationsstufe und das Klarwasser der Druckentspannungsflotation (Totalflotation) ebenfalls vor die selektive Flotation geleitet wird.