FI59036B - FOER FARAND FOER AOTERVINNING AV PAPPERSFIBRER UR SAMHAELLSAVFALL - Google Patents

Description

RSSr^l [B] (11)KUULUTUSjULKAISU C Q Γ) T * JWA lJ 1 V UTLÄGGN I NGSSKRIFT ^ 7 U O 0 C Patentti oyennetty 10 06 1931RSSr ^ l [B] (11) ANNOUNCEMENT C Q Γ) T * JWA lJ 1 V UTLÄGGN I NGSSKRIFT ^ 7 U O 0 C Patent extended 10 06 1931

Patent c? i ’ ^ 1 ^ t ^ (51) Kv.lk?/IncCI.3 β 03 B 9/06 SUOMI—FINLAND t*> Pitanttl takamus— PatantanaBknlng 322/73 (22) Hakamlspllv· — Anattknlnpdig 02.02.73 ^ (23) AlkupVvl—GlMghatsdsg 02.02.73 (41) Tulkit |ulklMk»l — Bllvlt offantllg 10.08.73Patent c? i '^ 1 ^ t ^ (51) Kv.lk?/IncCI.3 β 03 B 9/06 SUOMI — FINLAND t *> Pitanttl takamus— PatantanaBknlng 322/73 (22) Hakamlspllv · - Anattknlnpdig 02.02.73 ^ (23 ) AlkupVvl — GlMghatsdsg 02.02.73 (41) Interpreters | ulklMk »l - Bllvlt offantllg 10.08.73

Patentti- {a rekisterihallitus .... ........ .___ . ., ,. , _ ^ ' . . (44) N »talviksi panon ja kuuLJufkaJsun pvm. —Patent- {a Registry Board .... ........ .___. .,,. , _ ^ '. . (44) Date of winter application and month of winter. -

Patent· och registerstyrelaen ' ' Ansakin uttagd och uti.*krift*n publkarad 27.02.8l (32)(33)(31) etuoikeus —Begird prlorltat 09.02.72 USA(US) 22I+815 (71) Black Clawson Fibreclaim, Inc., 200 Park Avenue, New York, New York 10017, USA(US ) (72) Paul G. Marsh, Middletown, Ohio, David E. Chupka, Middletown, Ohio, USA(US) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä paperikuitujen talteenottamiseksi yhdyskuntajätteestä -Förfarande för ätervinning av pappersfibrer ur samhällsavfallPatent · och registerstyrelaen '' Ansakin uttagd och uti. * Krift * n publkarad 27.02.8l (32) (33) (31) privilege —Begird prlorltat 09.02.72 USA (US) 22I + 815 (71) Black Clawson Fibreclaim, Inc. ., 200 Park Avenue, New York, New York 10017, USA (72) Paul G. Marsh, Middletown, Ohio, David E. Chupka, Middletown, Ohio, USA (7 * 0 Berggren Oy Ab ( 5 * 0 Method for recovering paper fibers from municipal waste -Förfarande för ätervinning av pappersfibrer ur samhällsavfall

Suomalaisessa patentissa n:o 5*4 936 selitetään järjestelmä ja menetelmä kiinteiden jäteaineiden käsittelemiseksi uudelleenkäytettäviksi kelpaavien paperikuitujen talteen-ottamiseksi. Tyypillisiä mainitun selityksen mukaan käsiteltäviä jäteaineita ovat talous-, kaupalliset ja teollisuusjätteet, jotka kaikki sisältyvät seuraavassa käytettävään nimitykseen "yhdyskuntajäte". Yhdyskuntajäte sisältää yleensä luonteeltaan varsin erilaisia aineita kuten lasia, metalleja, eläin- ja ruuanjätteitä, kasvillisuutta, maata, muovia, suurin määrin paperia ja kartonkia ynnä muita kuituisia ja kuitumaisia aineita kuten luonnon- ja tekokuiduista koostuvia tekstiilejä.Finnish Patent No. 5 * 4,936 describes a system and method for treating solid waste materials for recovering recyclable paper fibers. Typical wastes to be treated according to this explanation are household, commercial and industrial wastes, all of which are included in the term "municipal waste" as used below. Municipal waste usually contains substances of a very different nature, such as glass, metals, animal and food waste, vegetation, land, plastic, mostly paper and board, and other fibrous and fibrous substances such as textiles made of natural and man-made fibers.

Edellämainitussa patentissa selitetyllä järjestelmällä ja menetelmällä, josta myös jäljempänä esitetään yhteenveto, onnistutaan yleensä erottamaan yhdyskuntajätteen paperikuitu-ainesosa vesiliukoisista saasteista, ja myös poistamaan epäorgaaniset kiinteät saasteet ja ne orgaaniset kiinteät saasteet, joiden ominaispaino on merkittävästi suurempi kuin kuitujen, mikä voidaan helposti suorittaa painovoiman avulla tai keskipakopuhdistuksella nestesykloni- tai 2 59036 sentapaisessa puhdistimessa. On kuitenkin eräs saasteen laji, joka on osoittautunut vaikeaksi erottaa kuiduista tehokkaasti, nimittäin orgaaniset aineet, joiden ominaispaino on olennaisesti sama kuin pa-perikuitujen, tai joiden ominaispaino on suurempi, mutta jotka hydro-dynaamisesti käyttäytyvät ikäänkuin niiden ominaispaino olisi huomattavasti pienempi kuin se on.The system and method described in the aforementioned patent, which is also summarized below, generally succeeds in separating the paper fiber component of municipal waste from water-soluble contaminants, and also in removing inorganic solids and organic solids significantly higher than fibers, which can be easily performed by gravity or by centrifugal cleaning in a liquid cyclone or 2,59036 similar cleaner. However, there is one type of contaminant that has proven difficult to effectively separate from fibers, namely organic substances that have substantially the same specific gravity as paper fibers, or have a higher specific gravity but behave hydrodynamically as if they had a significantly lower specific gravity than it does.

Eräs tähän luokkaan kuuluva ainetyyppi, joka aiheuttaa melkoisen probleeman, on rasva, sekä kasvi-, eläin- että mineraali rasva, jota on aina läsnä sekä talous- että teollisuusjätteissä ja joka, paitsi että se sinänsä on paperikuitujen saaste, lisäksi on haitallinen sen vuoksi, että se pyrkii tarttumaan muihin ominaispainoltaan keveisiin saasteisiin kuten maa-, muste- ja asfalttihiukkasiin ja sentapaisiin ja aiheuttaa näiden tarttumisen kuituihin. Toinen saas-tetyyppi, joka käyttäytyy hyvin samalla tavoin kuin rasva, käsittää vahat, jotka ovat tavallisia jätepapereissa. Nämä molemmat saaste-tyypit ryhmitetään seuraavassa joskus "liuotinliukoisten" saasteiden ryhmäksi, ja ne muodostavat yllättävän suuren osan yhdyskuntajätteen kiintoaineesta, nimittäin likimäärin 5 %. Toinen saastetyyppi, joka aiheuttaa samanlaisia erotusprobleemoja kuin rasva, käsittää ei-kuituisia aineita olevat hienot hiukkaset, erityisesti sellaiset kuin kasvis- ja lihahiukkaset. Niistä aineista, jotka hydrodynaami-sesti käyttäytyvät ikäänkuin niiden ominaispaino olisi pienempi kuin se on, ovat tavallisimnina esimerkkeinä hiukkaset (karvat), tekokuidut, langat ja sellaiset kasvillisuusjätteet kuin ruoholeikkeet ja lehdenpalaset. Mukavuussyistä käytetään seuraavassa sanontaa "keveät aineet" kaikista edellähahmotelluista saastetyypeistä.One type of substance in this category which poses a considerable problem is fat, a vegetable, animal or mineral fat which is always present in both household and industrial waste and which, in addition to being in itself a contaminant of paper fibers, is therefore harmful, that it tends to adhere to other light weight contaminants such as earth, ink and asphalt particles and the like and causes them to adhere to the fibers. Another type of contaminant that behaves in much the same way as fat involves waxes that are common in waste papers. Both of these types of pollutants are sometimes sometimes grouped together as a group of "solvent-soluble" pollutants, and they form a surprisingly large proportion of the solids in municipal waste, namely approximately 5%. Another type of contamination that causes similar separation problems as fat involves fine particles of non-fibrous matter, especially those such as vegetable and meat particles. The most common examples of substances that behave hydrodynamically as if they had a specific gravity less than that are particles (hair), man-made fibers, yarns and vegetable waste such as grass clippings and leaf pieces. For convenience, the phrase "light substances" is used below for all the types of pollution outlined above.

Kaikkia näitä keveitä aineita esiintyy yhdyskuntajätteissä melkoisia määriä, pääasiassa osina talous- ja laitosjätteistä. Ne muodostavat vaikean esteen korkealaatuisten paperikuitujen valmistukselle talousjätteiden saastuttamasta jätteestä, pääasiassa sen johdosta, että kun lietettä, jossa ne ja paperikuidut ovat olennaisina kiintohiukkasina, käsitellään normaalilla puhdistus- tai seulontamenetelmillä, niiden hydrodynaaminen käyttäytyminen ja fysikaaliset ominaisuudet ovat siinä määrin samanlaiset kuin paperikuitujen, että niitä ei saada erotetuiksi.All of these light substances are present in municipal waste in considerable quantities, mainly as parts of household and institutional waste. They constitute a difficult barrier to the production of high quality paper fibers from waste contaminated by household waste, mainly because when sludge in which they and paper fibers are essential solids is treated by normal cleaning or screening methods, their hydrodynamic behavior and physical properties are not similar to those of paper. get separated.

Esillä olevan keksinnön mukaan kiinteitä jäteaineita kuten varsinkin yhdyskuntajätettä, joka tyypillisesti käsittää monenlaisia kuituaineita sekä muitakin orgaanisia ja epäorgaanisia kiintohiukka-sia, käsitellään niin, että saadaan muodostetuksi vesiliete, jossa kiintohiukkasina on pääasiassa kuituaineita ja edellähahmoteltuja 5 59036 keveiden aineiden tyyppejä ja josta olennaisesti puuttuvat muut kiin-tohiukkaset joiden ominaispaino on olennaisesti suurempi kuin 1,0. Yhdyskuntajätettä voidaan esimerkiksi aluksi käsitellä niinkuin edellä mainitussa suomalaisessa patentissa 5^ 936 on selitetty, sekoittamalla siihen vetistä väliainetta käsittelyastiassa, jossa muodostunut liete joutuu mekaanisten ja hydraulisten leikkausvoimien kohteeksi kiintohiukkasten suhteellisesti helposti särkyvien osien pienentämiseksi ennaltamäärättyyn maksimi-hiukkaskokoon. Tähän tarkoitukseen erityisen sopivaksi todettu laite on selitetty US-patentissa n:o 3 595 ^88, ja tästä laitteesta saatu pumpattava liete seulotaan ja/tai muulla tavoin puhdistetaan siinä määrin, että jäljellä olevat epäorgaanisten aineiden hiukkaset saadaan olennaisesti poistetuksi.According to the present invention, solid wastes, especially municipal waste, which typically comprises a wide variety of fibrous materials as well as other organic and inorganic solid particles, are treated to form an aqueous slurry having mainly fibrous solids and other 5 59036 lightweight materials as outlined above. -particles with a specific gravity substantially greater than 1.0. For example, municipal waste can be initially treated as described in the aforementioned Finnish patent 5 ^ 936 by mixing an aqueous medium in a treatment vessel in which the formed sludge is subjected to mechanical and hydraulic shear forces to reduce the relatively fragile portions of solid particles to a predetermined maximum particle size. A device found to be particularly suitable for this purpose is described in U.S. Patent No. 3,595-888, and the pumpable slurry obtained from this device is screened and / or otherwise purified to the extent that the remaining inorganic particles are substantially removed.

Häiden vaiheiden läpi käyneessä lietteessä jäljellä olevat kiintohiukkaset koostuvat olennaisesti kuituisista aineista ja niistä eri tyyppisistä keveistä orgaanisista saasteista, jotka edellä on selitetty. Tämän keksinnön mukaan on todettu, että nämä keveät aineet voidaan tehokkaasti poistaa keskipakokäsittelyllä, joka on jonkin verran erilainen kuin normaali keskipakoerotus ja jota sopivasti voidaan nimittää ?,keskipakoflotaatioksi". Tarkemmin sanottuna tcämä liete johdetaan tangentin suuntaista syöttösuutinta myöten kartionmuotoi-seen astiaan, jossa myös on sekä kannassa että kärjessä poistoaukko niinkuin tavanomaisessakin keskipakolajittimessa. Tangentin suuntainen tulovirta saa aikaan pyörteisen virtauskuvion astian keskiviivan ympäri, minkä johdosta astiassa olevat kiintohiukkaset erottuvat kahdeksi pääjakeeksi. Sisäisessä jakeessa kiintohiukkaset koostuvat pääasiassa keveistä saasteaineista, kun taas ulkoinen jae sisältää suurimman osan paperikuiduista.The solid particles remaining in the slurry that underwent the wedding steps consist essentially of fibrous materials and the various types of light organic contaminants described above. According to the present invention, it has been found that these light substances can be effectively removed by a centrifugal treatment which is somewhat different from normal centrifugal separation and which may be appropriately referred to as "centrifugal flotation". More specifically, this slurry is fed down a tangential feed nozzle to a conical vessel. the tangential inlet current creates a turbulent flow pattern around the centerline of the vessel, causing the solid particles in the vessel to separate into two main fractions.

Se kartiomainen astia, jossa tämä erottelu suoritetaan, eroaa rakenteeltaan ja toimintatavaltaan tavanomaisista keskipakopuhdis-timista, joissa kartion kannassa oleva poistoaukko tavallisesti on likimäärin samankokoinen kuin syöttöaukko, mutta kartion kärjessä oleva poistoaukko on niin pieni, että poistuma siitä rajoittuu varsin pieneen osaan (alle 5%) syöttövirrasta, mikä poistovirtaamien jakauma on täysin tyydyttävä silloin kun tarkoituksena on poistaa kovat, rakeiset saasteet muuten verraten puhtaista paperikuiduista. Tämän keksinnön päämäärän kannalta tällainen virtaamaa sk auma ei kuitenkaan antaisi käyttökelpoisia tuloksia, koska suurin osa sekä paperi-kuiduista että keveistä aineista poistuisi yhdessä kartion kannassa olevasta poistoaukosta.The conical vessel in which this separation is performed differs in structure and operation from conventional centrifugal cleaners, in which the outlet at the base of the cone is usually approximately the same size as the inlet, but the outlet at the tip of the cone is so small that the outlet is limited to less than 5%. ) from the feed stream, which distribution is completely satisfactory when the purpose is to remove hard, granular contaminants from otherwise relatively clean paper fibers. However, for the purpose of the present invention, such a flow pattern would not give useful results because most of both the paper fibers and the light materials would exit one of the outlets at the base of the cone.

" 59036 Tämän keksinnön mukaan kartion kärjessä oleva poistoaukko on huomattavasti suurempi kuin tavanomaisessa puhdistimessa, ja syöttö-paine ja syöttövirtaama pysytetään niin suurina, että poistuma molemmista poistoaukoista saadaan pysymään melko suurena painehäviön ollessa yhtä suuri, tai huomattavasti suurempi kuin se mitä käytetään tavanomaisessa puhdistuksessa. Näissä olosuhteissa suurin osa paperi-kuiduista poistuu kärkiaukon kautta sen ulkoisen jakeen mukana, joka lietteestä erottuu astian sisässä, kun taas keveät aineet poistuvat sisäisen jakeen mukana astian kannassa olevan aukon kautta, joka ta-vanaomaisissa keskipakopuhdistimissa on akseptiaukkona.According to the present invention, the outlet at the tip of the cone is considerably larger than in a conventional cleaner, and the inlet pressure and inlet flow are kept so large that the outlet from both outlets remains quite large with a pressure drop equal to or significantly greater than that used in conventional cleaning. Under these conditions, most of the paper fibers exit through the tip opening with the outer fraction separated from the slurry inside the vessel, while the light substances exit with the inner fraction through the opening in the vessel base which is the acceptance opening in conventional centrifugal cleaners.

Joskin keksintö pääasiassa kohdistuu keveiden saasteaineiden erottamiseen paperikuiduista, tähän tarkoitukseen käytettävään keski-pakoflotaatioprosessiin voidaan yhdistää muitakin käsittelyvaiheita. Lietettä voidaan esimerkiksi käsitellä rasva-ainesosan irroittami-seksi paperikuiduista ennen keski pakoflotaatiovaihetta, ja tämä voidaan tehdä kemiallisesti, suorittamalla käsittely jollakin dispergoi-misaineella tai rasvanpoistoaineella kuten saippualla tai detergen-tillä, tai mekaanisesti sellaisilla laitteilla kuin kiekkojauhimella tms.Although the invention is primarily directed to the separation of light contaminants from paper fibers, other processing steps may be combined with the centrifugal flotation process used for this purpose. For example, the slurry may be treated to remove the fat component from the paper fibers prior to the middle exfoliation step, and this may be done chemically by treatment with a dispersant or degreaser such as soap or detergent, or mechanically with equipment such as a disc mill or the like.

Koska paperikuidut sisältävää lietteen jaetta käsitellään raskaampana jakeena keskipakoflotaatiossa, kaikki kovat, rakeiset saas-tehiukkaset jäävät paperikuitujen mukaan. Ne voidaan helposti poistaa toisessa puhdistusvaiheessa, joka suoritetaan tavanomaiseen tapaan keskipakolajittimissa. Muita käsittelyjä, joita paperikuiduille voidaan suorittaa niiden laadun parantamiseksi, ovat mm. liuennus ja valkaisu flotaation ja muiden puhdistusvaiheiden jälkeen.Because the slurry fraction containing the paper fibers is treated as a heavier fraction in centrifugal flotation, all of the hard, granular soot particles remain with the paper fibers. They can be easily removed in a second cleaning step, which is carried out in the usual way in centrifugal sorters. Other treatments that can be performed on paper fibers to improve their quality include e.g. dissolution and bleaching after flotation and other purification steps.

Keksintö tarjoaa myös lisäetuja niiden sivutuotteiden muodossa, joita se saa aikaan talteenotettujen kuitujen lisäksi. Varsinkin kes-kipakoflotaatioyksiköstä saatu rejektijae sisältää siinä määrin liuo-tinliukoista rasvaa ja vahaa, että tämä komponentti kannattaa erottaa rejektin muusta osasta. Lisäksi jäljelle jäävä rejektiaine on niin suurelta osin orgaanista luonteeltaan, että se sopii raaka-aineeksi polttoaineen valmistukseen riippumatta siitä, onko vai ei rasva ja vaha siitä ensin poistettu.The invention also offers additional advantages in the form of by-products which it provides in addition to the recovered fibers. In particular, the reject fraction obtained from the central centrifugal flotation unit contains solvent-soluble fat and wax to such an extent that it is worthwhile to separate this component from the rest of the reject. In addition, the remaining reject material is so largely organic in nature that it is suitable as a raw material for the production of fuel, whether or not the fat and wax have first been removed.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti täydellistä järjestelmää keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi, ja kuviot 2 ja 3 ovat osakuvantoja, jotka esittävät kuvion 1 mukaisen järjestelmän modifikaatiota.Figure 1 schematically shows a complete system for carrying out the method according to the invention, and Figures 2 and 3 are partial views showing a modification of the system according to Figure 1.

Kuvion 1 mukaiseen järjestelmään kuuluu jätteen käsittelyallas 10, johon kiinteitä jäteaineita voidaan syöttää jollakin sopivalla 5 59036 keinolla esim. kuljettimella 12. Metalliromun poistolaite 13 on yhteydessä altaan 10 kanssa verraten vaikeasti särkyvien aineiden poistamiseksi siitä, ja jotakin vetistä väliainetta kuten vettä voidaan syöttää altaaseen romunpoistimen 13 kautta johtoa 14 myöten.The system of Figure 1 includes a waste treatment tank 10 into which solid waste can be fed by any suitable means, e.g. a conveyor 12. A scrap metal removal device 13 communicates with the pool 10 to remove fragile materials therefrom, and an aqueous medium such as water can be fed to the tank. through wire up to 14.

Kaikki edellämainittu kalusto voi olla sitä tyyppiä, joka on tarkemmin selitetty US-patentissa n:o 3 549 092, jolloin sulputtimen ominaisuudet ovat mieluummin sellaiset kuin US-patentissa n:o 3 595 ^88 on esitetty. Niinkuin näissä patenteissa yksityiskohtaisesti on selitetty, altaassa 10 on roottori 15, joka saa aikaan pyör-teisen virtauskuvion ja saattaa altaassa olevan kiinteän jäteaineen alttiiksi rajuille hydraulisille ja mekaanisille leikkausvoimille, siten pienentäen kiintoaineen suhteellisen helposti särkyvät osat ennaltamäärättyyn kokoon, poistettaviksi altaan pohjassa olevan poh-jalevyn 16 läpi, jossa on 12-25 mm suuruiset reiät.All of the above equipment may be of the type described in more detail in U.S. Patent No. 3,549,092, with the properties of the pulp being preferably as set forth in U.S. Patent No. 3,595-88. As described in detail in these patents, the basin 10 has a rotor 15 which provides a vortex flow pattern and exposes the solid waste material in the basin to severe hydraulic and mechanical shear forces, thereby reducing the relatively fragile solids to a predetermined size to be removed at the bottom of the basin. 16 through with holes of 12-25 mm.

Liete, joka koostuu osasta vetistä väliainetta ja verraten helposti särkyvistä kiinteistä jäteaineista, jotka on pienennetty riittävän pieniksi läpäistäkseen pohjalevyn 16, poistetaan johtoa 18 myöten ja pumpataan pumpulla 19 kooltaan ja suorituskyvyltään verraten suureen keskipakopuhdistimeen eli nestesykloniin 20. Liete syötetään tangentin suunnassa puhdistimeen 20, ja suurin osa kovista, rakeisista epäorgaanisista aineista poistuu puhdistimen kärjen kautta niin kuin nuoli 22 osoittaa.A slurry consisting of a portion of an aqueous medium and relatively fragile solid wastes reduced to pass small enough to pass through the base plate 16 is removed along line 18 and pumped by pump 19 to a relatively large centrifugal cleaner, i.e. liquid cyclone 20, of relatively large size and performance. some of the hard, granular inorganic material exits through the tip of the cleaner as indicated by arrow 22.

Loppuosa lietteestä, joka käsittää likimäärin 99 % kokonaistilavuudesta ja noin 25 % puhdistimeen 20 syötetystä kiintoaineesta, poistuu ouhdistimen yläpäästä johtoa 24 myöten ja johdetaan sopivaan seulaan 25, joka mieluimmin on verraten karkea, niin että siinä on esim. noin 3 mm rei'itys. Rejekti poistetaan seulalta 25 johtoa 26 myöten ja aksepti johdetaan johtoa 27 myöten verraten hienolle seulalle 30 seulottavaksi uudelleen esimerkiksi 1,6 mm reikien läpi.The remainder of the slurry, comprising approximately 99% of the total volume and about 25% of the solids fed to the purifier 20, exits the top end of the condenser down line 24 and is passed through a suitable screen 25, preferably relatively coarse, e.g., about 3 mm perforated. The reject is removed from the screen 25 along line 26 and the acceptor is passed down line 27 to a fine screen 30 for re-screening through, for example, 1.6 mm holes.

Aksepti hienolta seulalta 30 pumpataan kuvion mukaan pumpulla 31 puhdistuslaitteeseen,jota edustaa keksipakopuhdistin 33, ja rejekti seulalta 30 johdetaan johtoa 34 myöten rejektin poistojohtoon 35, ja rejekti puhdistimelta 33 ohjataan samoin johtoon 35 johtoa 36 myöten. Koska useimmissa tapauksissa puhdistimelta 33 tuleva aksepti vielä sisältää huomattavan määrän pieniä orgaanisen saasteen hiukkasia, sille suoritetaan tässä vaiheessa mieluimmin vielä toinen puhdistustoimi tus, jota edustavat pumppu 39 ja keskipakopuhdistin 40. Puhdistimessa 40 suoritetaan mieluimmin hienompi puhdistus kuin puhdistimessa 33, esimerkiksi laimentamalla massaliete noin 0,3 '« sa- 6 59036 keuteen sen sijaan että sakeus puhdistimessa 33 on noin 0,7 %, ja/ta.i käyttämällä kohdassa 33 152 mm:n puhdistinta ja kohdassa *40 76 mm:n puhdistinta. Akseoti nuhdistimesta 40 johdetaan johtoa '41 myöten nollajakeen poistimeen 42 jota kuviossa edustaa kaltevatyvppinen seula, josta nolla-jae rejektinä johdetaan johtoa 43 myöten räärejek-tijohtoon 35.Acceptance from the fine screen 30 is pumped, as shown, by a pump 31 to a cleaning device represented by a biscuit exhaust cleaner 33, and the reject from the screen 30 is led down line 34 to reject line 35, and reject from cleaner 33 is also directed to line 35 up line 36. Since in most cases the accept from the purifier 33 still contains a significant amount of small particles of organic contaminants, it is preferably subjected to a second purification operation at this stage, represented by pump 39 and centrifugal purifier 40. Purifier 40 is preferably finer than purifier 33, for example by diluting the pulp slurry to about 0. Instead of a consistency in the cleaner 33 of about 0.7%, and / or using a 152 mm cleaner at 33 and a 76 mm cleaner at 40. The axote from the choke 40 is led down the line '41 to the zero fraction remover 42, which in the figure is represented by a sloping sieve, from which the zero fraction as a line is led down the line 43 to the shroud line 35.

Kiintoaine nollajakeen poistimesta 43 tulevassa aksentissa koostuu paperikuiduista, joita saastuttavat pääasiassa liuotinliu-koiset rasvat ja vahat ja muut kuitumaiset aineet. Juuri näiden saasteiden poistaminen on vaikein puhdistusprobleema, ja tämä probleema on esillä olevan keksinnön mukaan ratkaistu niinkuin seuraavassa selitetään .The solid in the accent from the zero fraction remover 43 consists of paper fibers contaminated mainly with solvent-soluble fats and waxes and other fibrous substances. It is the removal of these contaminants that is the most difficult cleaning problem, and this problem has been solved according to the present invention as will be explained below.

Nollajakeen poistimen 42 aksepti pumpataan pumpulla 44 johtoa 45 myöten keskipakoflotaatioyksikköön 50, joka piirustuksessa on kaa-viollisesti esitetty muodoltaan katkaistuna kartiona, joka on varustettu tangentinsuuntaisella syöttönysällä 51, kärkipoistoaukolla 52 ja kanta- eli .y.läpoist.oaukolla 53. Yksikkö 50 on itse asiassa keski-pakopuhdistin, jonka erikoinen muoto ja toimintatapa saavat aikaan sisääntulevan lietteen jakautumisen ulkoiseksi jakeeksi, joka sisältää suurimman osan selluloosakuituaineesta, ja sisäiseksi jakeeksi, joka sisältää suurimman osan rasvasta ja muusta keveästä saasteai-neesta mukaanluettuina tekokuidut. Yksikköä 50 ajetaan lisäksi sillä tavoin, että ulkoinen jae poistuu kärkipoistoaukosta 5? akseptina kun taas keveät saasteet sisältävä jae poistetaan yläpoistoaukosta 53 rejektinä.The acceptance of the zero fraction remover 42 is pumped by the pump 44 along the line 45 to the centrifugal flotation unit 50, which is schematically shown in the drawing as a truncated cone provided with a tangential inlet 51, a tip outlet 52 and a base orifice 50 itself. a central exhaust cleaner, the special shape and mode of operation of which causes the incoming sludge to be divided into an outer fraction containing most of the cellulosic fiber and an internal fraction containing most of the fat and other light contaminants, including man-made fibers. The unit 50 is further driven in such a way that the external fraction leaves the tip outlet 5? as an accept while the fraction containing light contaminants is removed from the upper outlet 53 as a reject.

Nämä toimintaolosuhteet ja tulokset saavutetaan suhteuttamalla eri aukkojen koot toisiinsa siten, ja säätämällä syöttövirtaamaa ja painetta siten, että aukkojen 52 ja 53 kautta poistuvat kaksi jaetta ovat määrältään likimäärin yhtä suuret ja että painehäviö on olennaisesti suurempi kuin tavanomaisessa keskipakopuhdistimessa. Erityis-esimerkkinä mainittakoon, että tyydyttäviä tuloksia keksinnön käytössä on saavutettu käyttämällä yksikkönä 50 76 mm:n läpimittaista pyörrepuhdistinta, jossa syöttöaukon 51 ja yläpoistoaukon 53 molempien läpimitta on 12,7 mm, mikä on tavanomaista, mutta jossa kärkipoisto-aukon 52 läpimitta on 14,3 mm sen sijaan että se olisi 8,5 mm, mikä olisi tämän aukon tavanomainen koko, joka päästäisi vastaavasti pienemmän osuuden (alle 5 % ja tavallisesti noin 1 %) koko tilavuus-virtaamasta lävitse.These operating conditions and results are achieved by proportioning the sizes of the various orifices so as to adjust the feed flow and pressure so that the two fractions exiting through the orifices 52 and 53 are approximately equal in volume and the pressure drop is substantially greater than in a conventional centrifugal cleaner. As a specific example, satisfactory results in the use of the invention have been obtained by using as a unit 50 a 76 mm diameter vortex cleaner with a diameter of 12.7 mm for both the inlet 51 and the upper outlet 53, which is conventional but 14 for the tip outlet 52. 3 mm instead of 8.5 mm, which would be the normal size of this orifice, which would allow a correspondingly smaller proportion (less than 5% and usually about 1%) of the total volume flow through.

Painehäviöksi 76 mm:n puhdistimelle tavanomaista keskipako-puhdistinta varten suositellaan 2,5 - 3*2 aty virtaaman ollessa 84 7 59036 1/min. Hyviä tuloksia esillä olevan keksinnön käytössä on sen sijaan saatu pitämällä syöttöpaine ja syöttövirtaama niin paljon suurempana että on saatu likimäärin yhtä suuret tilavuusvirtaamat molempien pois-toaukkojen 52 ja 53 kautta, painehäviön ollessa ainakin yhtä suuri ja mieluummin hiukan suurempi kuin tavanomaisessa käytännössä, esimerkiksi H,2 - 5,6 aty.For a pressure drop of 76 mm for a conventional centrifugal cleaner, a pressure drop of 2.5 to 3 * 2 aty at a flow rate of 84 7 59036 1 / min is recommended. On the other hand, good results in the use of the present invention have been obtained by keeping the supply pressure and supply flow so much higher that approximately equal volume flows through both outlets 52 and 53 have been obtained, the pressure drop being at least equal and preferably slightly higher than in conventional practice, e.g. - 5.6 aty.

Edellä selitetyllä järjestelmällä suoritetuissa kokeissa saadut tulokset osoittavat, että kärkipoistoaukosta 52 tuleva virtaama sisältää jopa 80-90 % syöttölietteessä alunperin olleesta kiintoaineesta, ja että tämä kiintoaine käsittää pääasiassa uudelleen käytettäväksi sopivaa laatua olevia kuituja ja vain pieniä määriä saastetta, pääasiassa orgaanisia saastehiukkasia kuten muovikuituja ja asfaltti-maisia aineita. Toinen virta, joka poistuu yksiköstä 50 yläaukon 53 kautta sisältää vain 10-20 % alkuperäisestä kiintoaineesta, mutta tämä kiintoaine käsittää pääasiassa nollakuituja, karvoja, tekokuituja ja muita epäyhdenmukaisia hiukkasia, ja myös suurimman osan syöttölietteen sisältämästä rasvasta ja vahasta. Tämän aukosta 53 tulevan rejektin jatkokäsittely on selitetty jäljempänä.The results of the experiments performed with the system described above show that the flow from the tip outlet 52 contains up to 80-90% of the solids originally present in the feed slurry, and that this solids consists mainly of reusable fibers and only small amounts of contaminants, mainly organic particulates and other particulate matter. -like substances. The second stream exiting the unit 50 through the top opening 53 contains only 10-20% of the original solids, but this solids consists mainly of zero fibers, hairs, man-made fibers and other non-uniform particles, and also most of the fat and wax contained in the feed slurry. Further processing of this reject from orifice 53 is explained below.

Edellä yksikön 50 käytön yhteydessä esitetyt arvot edustavat tyypillisiä sopivia toimintaolosuhteita keksinnön käyttöä varten, mutta näissä arvoissa on jonkin verran vaihtelun varaa, ja on myös huomattava, että yksikköön 50 syötetyn lietteen sakeus on tärkeä tekijä. Niinpä kokeet osoittavat, että mitä pienempi sakeus on, sitä tehokkaampi on haluttu erottelu, ja parhaat tulokset on saavutettu vaihtelualueen 0,3-0,7 % alapäässä olevilla sakeuksilla.The above values in connection with the use of the unit 50 represent typical suitable operating conditions for the use of the invention, but there is some variation in these values, and it should also be noted that the consistency of the slurry fed to the unit 50 is an important factor. Thus, experiments show that the lower the consistency, the more efficient the desired separation, and the best results are obtained with consistencies at the lower end of the range of 0.3-0.7%.

Toinen tärkeä säätötekijä on syöttöaukon 51 virtauspoikkipin-nan suhde kärkipoistoaukon 52 virtauspoikkipintaan. Sellaisessa verraten pienessä puhdistimessa kuin edelläselitetyssä 76 mm:n yksikössä tämän suhteen on oltava vähintään 1:1 maksimisaannon saavuttamiseksi, mutta sen ei tarvitse olla olennaisesti tätä suurempi. Niinpä pois-toaukon 50 läpimitta voi olla välillä 12,7 - 14,3 mm, kun syöttöaukon läpimitta on 12,7 mm. Suuremmalla puhdistimella, esimerkiksi 152 mm:n läpimittaisella, tämän suhteen on oltava välillä 1:1 - 1:1,5.Another important control factor is the ratio of the flow cross-section of the feed port 51 to the flow cross-section of the tip outlet port 52. In a relatively small purifier such as the 76 mm unit described above, this ratio must be at least 1: 1 to achieve maximum yield, but need not be substantially greater than this. Thus, the diameter of the outlet 50 may be between 12.7 and 14.3 mm when the diameter of the inlet is 12.7 mm. With a larger cleaner, for example 152 mm in diameter, this ratio must be between 1: 1 and 1: 1.5.

Yleensä tämän suhteen on maksimisaannon saavuttamiseksi oltava sellainen, että tilavuusvirtaamat molemmista poistoaukoista ovat likimäärin yhtä suuret, mutta mitä suurempi puhdistin on, sitä suurempi on painehäviön oltava verrattuna pyörrepuhdistinten tavanomaisiin toimintapaineisiin, tavanomaisissa keskipakopuhdistustoimituksissa käytettyjä vastaavien keskipakovoimien kehittämiseksi. Esimerkiksi kun 152 mm:n keskipakopuhdistin tavanomaisesti toimii 2,8 aty paine- 8 59036 erolla ja 76 mm:n keskipakoflotaatioyksikkö toimii välillä 2,7 - 7 aty olevalla paine-erolla, 152 mm:n keskipakoflotaatioyksikkö tarvitsee vähintään 5,6 aty ja mieluummin enemmän, väliltä 5,6 - 1!J aty.In general, in order to achieve the maximum yield, the volume flows from both outlets must be approximately equal, but the higher the purifier, the higher the pressure drop compared to the normal operating pressures of vortex cleaners to develop similar centrifugal forces used in conventional centrifugal cleaning deliveries. For example, when a 152 mm centrifugal cleaner normally operates at a pressure difference of 2.8 aty to 8 59036 and a 76 mm centrifugal flotation unit operates at a pressure difference between 2.7 and 7 aty, a 152 mm centrifugal flotation unit requires at least 5.6 aty and preferably more, between 5.6 and 1! J aty.

Edellä hahmotellut olosuhteet on todettu sopivimmiksi kun halutaan mahdollisimman suuri kelvollista laatua olevien kuitujen saanto, mutta keskipakoflotaatioyksikkö 50 voidaan panna toimimaan myös erittäin selektiivisesti, jolloin saadaan pienempi aksentimäärä, joka sisältää pisimmät läsnäolevat kuidut. Jos esimerkiksi virtaama kärki-poistoaukon 52 läpi pienennetään 20-35 /Siksi syöttövirtaamasta, tämä jae sisältää suurimman osan pisimmistä syöttövirtaaman sisältämistä kuiduista ja vastaavasti vähemmän nollakuituja ja keveitä saasteai-neita. Niinpä jos aukon 52 läpimitta pienennetään 1^,3 mm:stä 11,1 mm: iin, virtaama sen läpi pienenee noin 50 5S:sta noin 25 $:iin ja rejektinä kantapoistoaukon 53 läpi poistuvan kuidun määrä suurenee noin 12 /S:sta noin 25 $:iin.The conditions outlined above have been found to be most suitable when the highest possible yield of fibers of acceptable quality is desired, but the centrifugal flotation unit 50 can also be made to operate very selectively, resulting in a smaller amount of accents containing the longest fibers present. For example, if the flow through the tip outlet 52 is reduced by 20-35 / Therefore from the feed flow, this fraction contains most of the longest fibers in the feed flow and correspondingly less zero fibers and light contaminants. Thus, if the diameter of the orifice 52 is reduced from 1.3 mm to 11.1 mm, the flow through it decreases from about 50 5S to about $ 25 and, as a rule, the amount of fiber exiting through the heel outlet 53 increases from about 12 / S to about To $ 25.

Huomattakoon, että edellä olevassa esimerkissä poistoaukon 52 kokoa pienennettiin suhteessa 8:5, mutta että aukon tehollinen virtauspoikkipinta on silti enemmän kuin 12-kertainen samankokoisen tavanomaisen puhdistimen kärkipoistoaukkoon verrattuna. Ilmeistä on myös, että samankaltaisia tuloksia voidaan saavuttaa muuttamatta varsinaisesti aukon 52 kokoa, suurentamalla siihen vaikuttavaa vastapai-netta, käyttämällä esimerkiksi sopivaa kuristusventtiiliä 56 aukosta 52 lähtevässä johdossa 57. Yleisesti voidaan todeta, että laadultaan paras kuitusaanto keskipakoflotaatioyksiköstä saadaan suurentamalla paine-eroa, pienentämällä akseptijakeen määrää käyttämällä erittäin pieniä sakeuksia kuten 0,3 %, mutta tämän saannon määrä pienenee vastaavasti samassa määrin kuin rejektijakeen määrä suurenee. Tyydyt-tävimmät tulokset on tähän mennessä saavutettu edellä selitetyllä 76 mm:n yksiköllä, ja edellä oleva maininta syöttöaukon ja kärkipois-toaukon kokosuhteesta, mitä 76 mm:n yksikköön tulee, voidaan sopivasti muotoilla uudelleen vaihtelualueeksi 1:0,75 - 1:1,25 aksepti-kuitujen saannon halutusta määrästä tai laadusta riippuen.It should be noted that in the above example, the size of the outlet 52 was reduced by 8: 5, but that the effective flow cross-section of the orifice is still more than 12 times that of the tip outlet of a conventional cleaner of the same size. It is also apparent that similar results can be obtained without actually changing the size of the orifice 52, increasing the back pressure acting on it, for example by using a suitable throttle valve 56 in the line 57 from the orifice 52. In general, the best fiber yield from a centrifugal unit is obtained by increasing the pressure difference. using very low consistencies such as 0.3%, but the amount of this yield decreases correspondingly to the same extent as the amount of reject fraction increases. The most satisfactory results so far have been obtained with the 76 mm unit described above, and the above indication of the ratio of the feed opening to the tip discharge opening in terms of the 76 mm unit can be suitably reshaped to range from 1: 0.75 to 1: 1, 25 depending on the desired amount or quality of yield of acceptor fibers.

Yksikön 50 aksepti, joka tulee ulos kärkipoistoaukosta 52, tarvitsee tavallisesti lisäkäsittelyn tai -käsittelyjä siitä käyttötarkoituksesta riippuen mihin se lopullisesti joutuu. Niinpä se on piirustuksessa esitetty johdetuksi johtoa 56 myöten lisäkäsittely-asemille. Jos yksikön 50 aksepti esimerkiksi vielä sisältää merkitseviä määriä hienoja kovia rakeita tai hienoja orgaanisia likahiukkasia, sille voidaan suorittaa vielä yksi keskipakopuhdistusvaihe, jossa tapauksessa asema 60 edustaa pumpun 3 ja puhdistimen 33 kaltais- 9 59036 ta lisäsyöttöpumppua ja puhdistinta, jota käytetään pumpun 39 ja puhdistimen 40 lisäksi tai sijasta.The accept of the unit 50 coming out of the tip outlet 52 usually requires additional treatment or treatments depending on the intended use for which it is ultimately subjected. Thus, it is shown in the drawing as being routed down line 56 to the additional processing stations. For example, if the accept of unit 50 still contains significant amounts of fine hard granules or fine organic dirt particles, it may be subjected to another centrifugal cleaning step, in which case station 60 represents an additional feed pump and cleaner like pump 3 and cleaner 33 used by pump 39 and cleaner 40. in addition to or instead of.

Toinen mahdollinen käsittely on liuennus, varsinkin jos kuituaine sisältää vaikeasti poistettavia saasteita kuten rasvaa, vahaa ja asfalttia, jotka helposti voidaan dispergoida liuentamalla, ja joka tapauksessa, jos kuituaine on tarkoitus valkaista. Asema 61 edustaa näinollen keitintä, ja tyydyttäviä tuloksia voidaan saavuttaa millä tahansa tavanomaisella keittimellä käyttämällä kemikaalina 1-15 paino-$ NaOH, painealuett^ 0,7 - 7,0 aty, lämpötila-aluetta 115-170°C ja 5-15 minuutin keittoaikaa. Selvää on, että ennen keitintä on käytettävä sopivaa vedenpoistolaitetta, joka pystyy käsittelemään jopa 45 % sakeuksia, ottaen huomioon, että aksepti lähtee flotaatioyksi-köstä 50 0,6 - 1,0 % sakeudessa, ja asema 62 edustaa liuennetun massan lopullista pesu- ja vedenpoistolaitetta.Another possible treatment is dissolution, especially if the fibrous material contains contaminants that are difficult to remove, such as grease, wax and asphalt, which can be easily dispersed by dissolution, and in any case if the fibrous material is to be bleached. Station 61 thus represents a digester, and satisfactory results can be obtained with any conventional digester using 1-15% by weight of NaOH, a pressure range of 0.7 to 7.0 aty, a temperature range of 115-170 ° C and a cooking time of 5-15 minutes. . It is clear that a suitable dewatering device capable of handling up to 45% consistency must be used before the digester, taking into account that the accept leaves the flotation unit 50 at 0.6 to 1.0% consistency, and station 62 represents the final washing and dewatering device for the dissolved mass. .

Huomattakoon, että on merkitsevästi edullisempaa suorittaa edellä selitetty liuennusvaihe keskipakoflotaatiovaiheen jälkeen kuin ennen sitä. Liuennus pyrkii esimerkiksi pienentämään eräiden keveiden saasteiden, varsinkin tekokuitujen hiukkaskokoa ja tekemään siten niiden poistamisen vaikeammaksi kuin niiden ollessa suurempikokoisia. Lisäksi kun suurin osa rasvasta poistetaan keskipakoflotaatiolla, seurauksena on, että myöhempään liuennusvaiheeseen tarvitaan vähemmän kemikaaleja kuin jos rasva vielä olisi jäljellä.It should be noted that it is significantly more advantageous to perform the dissolution step described above after the centrifugal flotation step than before. For example, leaching tends to reduce the particle size of some light contaminants, especially man-made fibers, and thus make them more difficult to remove than larger ones. In addition, when most of the fat is removed by centrifugal flotation, the result is that fewer chemicals are needed for the subsequent dissolution step than if there were still fat left.

Lietteessä läsnäolevan rasva-aineen määrästä riippuen saattaa olla edullista sisällyttää keksinnön mukaiseen menetelmään esivaihe jonka tarkoituksena on irroittaa rasva kuiduista ennen kuin lietteelle suoritetaan keskipakoflotaatio. Lietteeseen voidaan lisätä esimerkiksi jotakin saippuaa, detergenttiä tai muuta dispergoimisainetta. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi lietteelle voidaan suorittaa mekaaninen käsittely, joka pyrkii irroittamaan rasvaa kuiduista tai paperinvalmistukseen sopivista aineista, esimerkiksi kiekkojauhimissa tms. Kuvio 2 esittää osaa kuvion 1 mukaisesta järjestelmästä .modifioituna niin, että tällainen lisäkäsittelyasema 65 on sovitettu nollajakeen pois-timen 42 ja flotaatioyksikön 50 väliin, joka on sopivin paikka tätä jauhatus- ja/tai rasvandispergoimisasemaa varten.Depending on the amount of fat present in the slurry, it may be advantageous to include in the process of the invention a pre-step to remove fat from the fibers before centrifugal flotation of the slurry. For example, a soap, detergent or other dispersant may be added to the slurry. Alternatively or in addition, the slurry may be mechanically treated to remove grease from fibers or papermaking materials, e.g., in disc mills, etc. Figure 2 shows a portion of the system of Figure 1 modified so that such a further processing station 65 is adapted to zero divider 42 , which is the most suitable place for this grinding and / or fat dispersing station.

Toinen vaihtoehtoinen vaihe, joka on 'erityisen käyttökelpoinen sellaisten hiukkasten poistamisessa, joilla on taipumus käyttäytyä hydrodynaamisest.i niin kuin paperikuidut, on ilman ruiskuttaminen lietteeseen ennen keskipakoflotaatioyksikköä 50. Kuvio 3 esittää osaa kuvion 1 mukaisesta järjestelmästä siten modifioituna, että johdon 45 kanssa rinnan on kytketty painesäiliö 66 sillä tavoin, että 10 59036 pienehkö osa, esimerkiksi 20 % yksikköön 50 syötetystä virtaamasta kulkee painesäiliön 56 kautta ja yhtyy sitten päävirtaan. Jos säiliö 66 pidetään likimäärin puoleksi täynnä ilmaa, jonka paine on esim.Another alternative step that is particularly useful in removing particles that tend to behave hydrodynamically, such as paper fibers, is to inject air into the slurry prior to the centrifugal flotation unit 50. Figure 3 shows a portion of the system of Figure 1 modified with line 45 connected in parallel. the pressure vessel 66 in such a way that a smaller portion, for example 20%, of the flow fed to the unit 50 passes through the pressure vessel 56 and then merges with the main flow. If the tank 66 is kept approximately half full of air at a pressure of e.g.

6,3 aty, nesteeseen liukenee ilmaa, joka sitten vapautuu kuplina yksikön 50 sisässä. Näyttää siltä, että näillä kuplilla on taipumus tarttua saastehiukkasiin ja panna ne käyttäytymään ikäänkuin niiden ominaispaino olisi pienempi kuin se on, ja siten kulkeutuu sisäiseen jakeeseen yksikössä 50 ja sen kantapoistoaukkoon 53.6.3 aty, air dissolves in the liquid, which is then released as bubbles inside the unit 50. It appears that these bubbles tend to adhere to the contaminant particles and make them behave as if they have a specific gravity lower than it is, and thus migrate to the inner fraction in the unit 50 and its heel outlet 53.

Koko järjestelmä näyttää edullisimmalta sellaisena kuin se tähän mennessä on selitetty, mutta siihen voidaan tehdä melkoisesti modifikaatioita keksinnön puitteissa. Esimerkiksi koska keskipako-flotaatioyksikkö 50 on varsin tehokas nollajakeen poistimena, jolloin nollajae erottuu siihen jakeeseen, joka poistuu kantapoistoaukon 53 kautta, on mahdollista jättää pois nollajakeen poistin 42 ja kytkeä johto 4l suoraan pumppuun 44. Samalla tavoin keskipakopuhdistusaseirien 33 ja 40 lukumäärä on pääasiassa valinnanvarainen ja riippuu hienojen epäorgaanisten ja orgaanisten saastehiukkasten määrästä, joka jää jäljelle syklonissa 20 ja seula-asemilla 25 ja 30 suoritettujen alku-käsittelyjen jälkeen.The whole system appears to be the most advantageous as it has been described so far, but it can be quite modified within the scope of the invention. For example, since the centrifugal flotation unit 50 is quite efficient as a zero fraction remover, whereby the zero fraction separates into the fraction leaving through the base outlet 53, it is possible to omit the zero fraction remover 42 and connect the line 41 directly to the pump 44. Similarly, the number of centrifugal cleaners depends on the amount of fine inorganic and organic contaminant particles remaining after the initial treatments in cyclone 20 and screening stations 25 and 30.

Toisena kuvion 1 mukaisen järjestelmän modifikaationa on mahdollista korvata toinen tai molemmat seulat 25 ja 30 keskinakoflotaa-tioyksiköllä, joka pystyy suorittamaan olennaisesti saman soul omi st eti-tävän koska suurin osa seulomalla poistetuista saasteista on isoja hiukkasia ominaispainoltaan keveitä aineita kuten muovia, vahapaperia, puuta, maissintähkiä, lehtiä yms. Esimerkiksi 152 mm:n keskipakoflo-taatioyksikkö toimii tyydyttävästi karkean seulan 25 tilalla ja sitä voi seurata 76 mm:n keskipakoflotaatioyksikkö hienolajittelua varten tai tavanomainen hieno seula. Erityisenä etuna keskipakoflotaatio-yksikköjen käytöstä tässä lajitteluvaiheessa on se, että niiden hylkäämä paperikuitumäärä on huomattavasti pienempi kuin tavanomaisten seulojen, mistä seuraa akseptikuidun saannon suureneminen. Puhdistuksen jälkeen yhdessä tai useammassa keskipakopuhdistimessa 33 ja 4o akseptiaine syötetään keskipakoflotaatioyksikköön 50 niin kuin aikaisemmin on selitetty. Kaikkia näitä modifioituja menetelmiä ja sarjoja voidaan myös edelleen modifioida lisäämällä niihin joko jauhatus-tai rasvandispergoimisasema tai molemmat.As another modification of the system of Figure 1, it is possible to replace one or both screens 25 and 30 with a center co-flotation unit capable of performing substantially the same soul properties as most of the contaminants removed by screening are large particles of light weight materials such as plastic, wax paper, corn cobs, leaves, etc. For example, a 152 mm centrifugal flotation unit satisfactorily replaces a coarse screen 25 and may be followed by a 76 mm centrifugal flotation unit for fine sorting or a conventional fine screen. A particular advantage of using centrifugal flotation units in this sorting step is that the amount of paper fiber they discard is significantly lower than that of conventional screens, resulting in an increase in the yield of accept fiber. After cleaning, in one or more centrifugal cleaners 33 and 40, the acceptor is fed to the centrifugal flotation unit 50 as previously described. All of these modified methods and kits can also be further modified by adding either a grinding or fat dispersing station or both.

Niinkuin aikaisemmin on mainittu, kuikin vaiheen suorittamiseen sopivien sakeuksien väliset erotukset vaativat laimennus- tai veden-poistoasemia järjestelmän eri kohtiin, mutta on pidetty tarpeettomana esittää näitä asemia alan ammattimiehille. Eduksi lienee kuiten- 11 59036 kin täydentää edellämainittuja tietoja sakeuksista luettelemalla sopivimmat srvot kutakin vaihetta varten: 3,5 % syklonilla 20 ja karkealla seulalla 25, 1 % hienolla seulalla 30, 0,7 % puhdistimella 33, 0,5 % puhdistimella 40, 0,3 % nollajakeenpoistimella 42, 0,5 % kes-kipakoflotaatioyksiköllä 50 ja 35 % keittimellä 61.As previously mentioned, although the differences between the densities suitable for performing the step require dilution or dewatering stations at various points in the system, it has been considered unnecessary to present these stations to those skilled in the art. However, it may be advantageous to supplement the above information on consistency by listing the most suitable values for each step: 3.5% with cyclone 20 and coarse sieve 25, 1% with fine sieve 30, 0.7% with purifier 33, 0.5% with purifier 40, 0 .3% with a zero fractionator 42, 0.5% with a centrifugal flotation unit 50 and 35% with a digester 61.

Mainittakoon myös, että sekä nollajakeen poistoyksikkö että keskipakoflotaatioyksikkö vaikuttavat vettä poistavasti niiltä tulevaan akseptiaineeseen. Jos liete tulee nollajakeen poistimeen esimerkiksi 0,3 % sakeana, akseptiaine sakeutuu noin 3,5 %'Ain. Keskipako-flotaatioyksikössä akseptiaineen sakeus on likimäärin kaksinkertainen tulosakeuteen verrattuna, kun taas kantapoistoaukosta saatavan re-jektiaineen sakeus on noin puolet tulosakeudesta.It should also be mentioned that both the zero fraction removal unit and the centrifugal flotation unit have a dewatering effect on the acceptor material coming from them. For example, if the slurry enters the zero fraction remover as 0.3% thick, the acceptor thickens by about 3.5%. In a centrifugal flotation unit, the consistency of the acceptor material is approximately twice that of the input consistency, while the consistency of the reject material obtained from the heel outlet is about half of the input consistency.

Niinkuin jo on mainittu, liuotinliukoiset saasterasvat ja -vahat muodostavat likimäärin 5 % yhdyskuntajätteen kiintoaineesta, ja ne muodostavat vielä suuremman osan flotaatioyksikön 50 rejektis-tä, nimittäin noin 20-35 %· Tämä rejektiaine voidaan yhdistää aikaisempien puhdistus- ja seula-asemien rejektiin poltettavaksi leijuker-rosreaktorissa tai sentapaisessa lopullisessa hävityslaitteessa, mutta on myös mahdollista ottaa liuotinliukoinen osa talteen muita tarkoituksia varten, esimerkiksi raaka-aineeksi saippuan tai polttoaineen valmistukseen. Itse asiassa, koska yksikön 50 rejekti on olennaisesti pelkästään orgaanista luonteeltaan, koska muut pääkomponentit kuin rasva ja vaha ovat luonnollista tai synteettistä alkuperää kuten kasvillisuutta tai muovia ja koska se myös on hiukkaskooltaan verraten yhdenmukaista ja riittävän pientä joutuakseen akseptijakeeseen hie-noseulalla 30, tämä rejekti on kokonaisuudessaan erinomaisen sonivaa muutettavaksi polttoaineeksi pyrolyysin tai hydrauksen kautta suomalaisen patenttihakemuksen n:o 3559/71 mukaan. Kuvion 1 asema 70 edustaa näinollen tällaista käsittelyä.As already mentioned, solvent-soluble fats and waxes make up approximately 5% of the solids in municipal waste and make up an even larger proportion of the 50 rejects of the flotation unit, namely about 20-35%. in a rosin reactor or similar final disposal device, but it is also possible to recover the solvent-soluble part for other purposes, for example as a raw material for the production of soap or fuel. In fact, because the reject of unit 50 is essentially purely organic in nature, the major components other than fat and wax are of natural or synthetic origin such as vegetation or plastic, and because it is also relatively uniform in particle size and small enough to enter the accept fraction on the fine screen 30, as a whole excellent soniva to be converted into fuel by pyrolysis or hydrogenation according to Finnish patent application no. 3559/71. Station 70 in Figure 1 thus represents such processing.

Vaihtoehtona flotaatioyksikön 50 rejektin käyttämiselle kokonaan polttoaineen lähteenä sen liuotinliukoinen osa voidaan ottaa erikseen talteen tavanomaisilla menetelmillä kuten flotaatioselkeyttä-misvaiheella, jota seuraa tislaus tai kemiallinen talteenottovaihe, jossa käytetään sopivaa liuotinta. Kuvion 1 asema 70 edustaa näinollen myös tällaisia selektiivisiä talteenottoasemia. Liuotinliukoi-sen osan poistamisen jälkeinen jäännös käsittää pääasiassa paperi -nollakuitua, joka läpäisee 100 mesh seulan eikä niinollen ole olennaisesti minkään arvoista paperinvalmistuksen kannalta. Näitä nolla-kuituja on tavallisesti 60-70 % flotaatioyksikön 50 rejektistä. Näinollen on tavallisesti käytännöllisintä hävittää tämä jäännös poltta- 12 59036 maila, paitsi seuraavassa kappaleessa selitetyssä tapauksessa.As an alternative to using the reject of the flotation unit 50 entirely as the fuel source, its solvent-soluble portion can be recovered separately by conventional methods such as flotation clarification followed by distillation or a chemical recovery step using a suitable solvent. Station 70 in Figure 1 thus also represents such selective recovery stations. The residue after removal of the solvent-soluble portion consists essentially of paper zero fiber which passes through a 100 mesh screen and is thus essentially of no value for papermaking. These zero fibers are usually 60-70% of the 50 rejects of the flotation unit. Thus, it is usually most practical to dispose of this residue by burning 12,59036 rackets, except as described in the next paragraph.

Jos kuvion 1 asemien 25 ja 30 seuloina käytetään flotaatio-yksiköitä niinkuin edellä on mainittu, näiden rejektiaine on samankaltaista kuin flotaatioyksikön 50 rejekti, sikäli että sekin on luonteeltaan pääasiassa orgaanista ja että siinäkin on verraten pieni osa käyttökelpoisia paperikuituja. Lisäksi siinä on melkoinen osa muovia ja muuta orgaanista ainetta, mm. mainittuja liuotinliukoisia saasteita. Se sopii näinollen hyvin raaka-aineeksi polttoaineen valmistukseen otettakoonpa tai ei siitä ensiksi talteen liuotinliukoinen osa, ja jos järjestelmä on sovitettu käsittelemään tätä rejektiä tällä tavoin, on tavallisesti sopivaa yhdistää siihen flotaatioyksikön 50 rejekti, varsinkin jos liuotinliukoinen jae ensiksi poistetaan tästä jakeesta.If flotation units are used as screens for stations 25 and 30 in Figure 1, the reject material thereof is similar to the reject material of the flotation unit 50, in that it is also mainly organic in nature and also has a relatively small proportion of usable paper fibers. In addition, it contains a considerable amount of plastic and other organic matter, e.g. said solvent-soluble contaminants. It is thus well suited as a raw material for the production of fuel, whether or not a solvent-soluble part is first recovered from it, and if the system is adapted to treat this reject in this way, it is usually suitable to combine the flotation unit 50, especially if the solvent-soluble fraction is first removed from this fraction.

Joskin edellä selitetty menetelmä ja tuote muodostavat keksinnön ensisijaiset sovellutusmuodot, on huomattava, että keksintö ei ole rajoitettu tähän nimenomaiseen menetelmään ja tuotteeseen, vaan että siihen voidaan tehdä muutoksia poikkeamatta keksinnön puitteista sellaisena kuin ne on määrätty oheisissa patenttivaatimuksissa.Although the method and product described above constitute preferred embodiments of the invention, it should be noted that the invention is not limited to this particular method and product, but that changes may be made therein without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims.

Claims (11)

13 5903613 59036 1. Menetelmä sivutuotteiden, mm. paperikuitujen talteenoltami-seksi uudelleenkäyttöä varten jätteestä, joka sisältää talousjätteen saastuttamaa jätepaperia, jolloin jätteestä muodostetaan pumpattava vesiliete, jossa kiintoaineen hiukkaskoko on enintään papo-rikuitujen suuruusluokkaa ja kiintoaine koostuu olennaisesti paperi-kuiduista, joiden mukana on saasteena rasvaisia nesteitä, tunnettu siitä, että a) tämä liete syötetään kartiomaiseen astiaan, jossa on tangentin suuntainen tuloaukko lähellä kartion kantaa ja poistoaukot kartion kärjessä ja kannassa, jolloin tuloaukon ja kannassa olevan pois-toaukon virtauspoikkipinnat ovat olennaisesti yhtä suuret, b) syöttövirtaama mainittuun tuloaukkoon pidetään niin suurena, että astiaan kehittyy keskipakovoimaolosuhteet, jotka aikaansaavat lietteen pyörteisen erottumisen astiassa ulkojakeeksi, joka sisältää suurimman osan paperikuiduista, ja sisäjakeeksi, joka sisältää suurimman osan rasvaisista nesteistä, ja ulkojakeen ja sisäjakeen poistumisen kärkipoistoaukon vastaavasti kantapoistoaukon kautta, c) poistovirtaamat molempien poistoaukkojen kautta pidetään ennalta määrätyssä suhteessa toisiinsa siten, että kärkipoistoaukon kautta poistuva ulkojae sisältää suurimman osan astiaan tulevista paperikuiduista, d) kantapoistoaukon kautta poistuvaan virtaamaan sisältyvät hyl-kyaineet otetaan talteen uudelleen käyttöä varten, ja e) näitä talteen otettuja hylkyaineita käsitellään edelleen niiden muuttamiseksi joksikin tai joiksikin seuraavista sivutuotteista: i) rasva-aineosiksi, ii) polttoaineeksi, joka sisältää kyseiset rasva-aineosat, iii) polttoaineeksi, joka on pääasiassa vapaa kyseisistä rasva-aineosista.1. The method of by-products, e.g. for the recovery of paper fibers for re-use from waste containing waste paper contaminated with household waste, whereby the waste is formed into a pumpable aqueous slurry with a particle size of at most of the paper fibers and the solid consists essentially of paper fibers with greasy liquids; this slurry is fed into a conical vessel having a tangential inlet near the base of the cone and outlets at the tip and base of the cone, the flow cross-sections of the inlet and the outlet in the base being substantially equal, b) the feed flow to said inlet is kept so large cause the slurry to separate in the vessel into an outer fraction containing most of the paper fibers and an inner fraction containing most of the greasy liquids, and to leave the outer fraction and the inner fraction at the tip outlet, respectively. (c) the effluent streams through both outlets are maintained in a predetermined relationship so that the outer fraction exiting through the tip outlet contains most of the paper fibers entering the vessel; (d) the waste materials contained in the effluent outlet through the base outlet are recovered for reuse; waste materials are further processed to convert them into one or more of the following by-products: (i) fat constituents, (ii) fuel containing those fat constituents, (iii) fuel essentially free of those fat constituents. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuloaukon ja kärkipoistoaukon tehollisten virtauspoikkipin-tojen suhde on välillä 1:0,75 - 1:1,25.Method according to Claim 1, characterized in that the ratio of the effective flow cross-sections of the inlet to the tip outlet is between 1: 0.75 and 1: 1.25. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikkien aukkojen tehollinen virtauspoikkipinta on olennaisesti yhtä suuri ja että poistovirtaamat poistoaukoista ovat olennaisesti yhtä suuret. k. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteelle suoritetaan jauhatuskäsittely ennen patenttivaatimuksen 1 mukaista syöttövaihetta (a), rasvan irroittamiseksi paperikuiduista . 14 59036A method according to claim 1, characterized in that the effective flow cross-section of all the openings is substantially equal and that the outlet flows from the outlet openings are substantially equal. A method according to claim 1, characterized in that the slurry is subjected to a grinding treatment before the feeding step (a) according to claim 1, in order to remove fat from the paper fibers. 14 59036 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että lietteeseen sekoitetaan rasvan dispergoimisainetta ennen patenttivaatimuksen 1 mukaista syöttövaihetta (a).A method according to claim 1, characterized in that a fat dispersant is mixed into the slurry before the feed step (a) according to claim 1. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet t u siitä, että astian läpimitta on noin 7,5 cm, jokaisen aukon virtauspoik-kipinta vastaa noin 1,3 cm läpimittaisen ympyrän pinta-alaa, ja paineen aleneminen astiassa on vähintään niin suuri kuin ?,8- 4,2 at.The method of claim 1, characterized in that the vessel has a diameter of about 7.5 cm, the flow cross-section of each orifice corresponds to the area of a circle of about 1.3 cm in diameter, and the pressure drop in the vessel is at least as large as? - 4.2 at. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa pumpattava liete sisältää vettä, paperikuituja, talousjätettä ja ainakin jotakin seuraavista saasteista: särkyviä ja särkymättömiä epäorgaanisia aineita; kasvillisuusjätteitä; liukenemattomia epäorgaanisia aineita; hiekkaa ja muuta massaa, tunnettu siitä, että liete puhdistetaan linkoamalla suurimmasta osasta epäorgaanisia aineita, ennenkuin suoritetaan patenttivaatimuksen 1 mukaiset vaiheet (a), (b) ja (c ).The method of claim 1, wherein the sludge to be pumped comprises water, paper fibers, household waste, and at least one of the following contaminants: frangible and non-friable inorganic substances; vegetation waste; insoluble inorganic substances; sand and other pulp, characterized in that the sludge is purified by centrifuging most of the inorganic substances before performing steps (a), (b) and (c) according to claim 1. 8. Patenttivaatimuksen 1 tai 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että akseptimassalle suoritetaan liuennus.Method according to Claim 1 or 7, characterized in that the acceptance mass is dissolved. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että linkoamalla puhdistettu liete seulotaan suurehkojen, ominaispainoltaan paperikuituja vastaavien hiukkasten poistamiseksi siitä, minkä jälkeen lajiteltu liete puhdistetaan linkoamalla suuren ominaispainon omaavien hiukkasten poistamiseksi, ja lajitellusta ja linkoamalla puhdistetusta lietteestä erotetaan huomattava osa hienoja kuituja.A method according to claim 7, characterized in that the centrifugally purified slurry is screened to remove larger particles having a specific gravity of paper fibers, after which the sorted slurry is purified by centrifugation to remove high specific gravity particles, and a substantial portion of fine fibers is separated from the sorted and centrifuged sludge. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistuksessa saadut hylkyaineet yhdistetään patenttivaatimuksen 1 vaiheen (d) hylkyaineeseen, jolloin hylkyaineiden jatkokäsittely käsittää niiden muuttamisen polttoaineeksi.A method according to claim 9, characterized in that the waste materials obtained in the purification are combined with the waste material of step (d) of claim 1, wherein the further treatment of the waste materials comprises their conversion into fuel. 11. Patenttivaatimuksen 1 tai 9 mukainen menetelmä, jossa hylky-aine sisältää olennaisessa määrin liuotinliukoisia rasva- ja/tai vaha-aineosia, tunnettu siitä, että nämä liuotinliukoiset aineosat erotetaan hylkyaineen muusta osasta.A method according to claim 1 or 9, wherein the waste material contains a substantial amount of solvent-soluble fat and / or wax components, characterized in that these solvent-soluble components are separated from the rest of the waste material.