专利名称：减少处理设备中的水循环系统的新鲜水用量的方法
技术领域：
本发明涉及减少处理设备中的水循环系统的新鲜水用量的方法。
许多净化和分离工作必须湿法进行，或者说，必须在用水的情况下进行，其中水同样起到了用于脏物和杂质以及有价值矿物的载体的作用。当没有采取其它措施时，脏物和杂质的浓度快速升高，从而例如无法再有效地进行净化工作。脏物和杂质也能在净化或分离时或在后续处理工艺中造成对工作过程的不利影响。因此，人们请求尽可能低地保持脏物和杂质的含量。为此，要把新鲜水加入水循环系统中。
在WO99/01612中描述了一种减少用于造纸/造纸浆或木材制造的水循环系统的水用量的自控技术方法。在这里，在造纸机循环回路中和/或在滤液循环回路中并最好是在后者中调节杂质浓度，随后调整杂质的离心分离率并也调整新鲜水输送量。为此，在水循环的适当位置上设有传感器，可以通过所述传感器来测量是杂质浓度标准的某些参数。确定浑浊度和阳离子需要量就属于此。
传感器容易出现故障，因此应该尽可能不使用它们。
本发明的任务是提供一种上述类型的方法，其中可以尽可能减小新鲜水用量，但没有过分地提高杂质浓度。
本发明提供一种减少处理设备中的水循环系统的新鲜水用量的方法，其中a)在一个处理级中，用水进行要处理材料的净化和/或溶解，在这里进行把要处理材料分离成各种不必是纯种的成分，从处理级中除去其中的至少一种成分；b)含残留成分的悬浮液接受机械净化处理，其中从悬浮液中除去尺寸超过规定极限值的固体颗粒；c)经过机械净化的悬浮液被分成第一处理水流和第二处理水流；c-1)其中第一处理水流被回送入处理级中；c-2)第二处理水流接受化学物理澄清处理；d)经过化学物理澄清处理的处理水流被分成第一清水流和第二清水流；
d-1)其中第一清水流被加入第一和/或第二处理水流中和/或悬浮液中；d-2)第二清水流接受生物澄清处理；e)经过生物澄清处理的清水流作为新鲜水地被加入第一和/或第二清水流中，在这里，根据被加入处理级中的材料、机械净化类型和化学物理澄清处理的类型来事先确定第一处理水流与第二处理水流之比和第一清水流与第二清水流之比，水循环系统基本上是封闭的，其中只有当溶解的有机物和无机物的浓度超过预定极限值时，才送入新水。
本发明利用了要处理的材料具有事前知道的并足够稳定的成分，因此，可以有效地从水循环中除去某些脏物和杂质，而不用总是输入新鲜水。这尤其适用于来自双重系统收集物的黄袋或黄桶中的材料，这些材料一般经过预分选，随后它们接受湿式分离。湿式分离一般涉及轻型包装材料，即塑料、铝、硬纸箔复合物、复合纸张和其它复合材料，当按照WO98/01612所述的方法如此处理这些材料时，即金属物质和某些塑料根本无法得到湿式分离，但它们仍然具有脏物和杂质。在按本发明提出的净化步骤中，可以有效地从水循环中除去杂质和脏物。事实证明，不需要连续检查新鲜水，而是间隔一段较长时间但有规律地如每隔两周进行一次检查就足以确定可能出现的浓缩。因为利用本发明方法的水净化也可以对付坚硬的肮脏材料，所以，可以保持净化分离过程稳定。
在处理轻型包装材料时，纸分离是一个重要因素，当考虑到尽可能全部地从水循环系统中除去纸纤维时，才会获得净化良好的水。
为此，方法的一个设计方案规定了，在根据步骤b)的机械净化中，单独地或组合地采用以下步骤b-1)筛分悬浮液；在这种情况下，优选网眼为2毫米-6毫米的筛，最好采用网眼为4毫米的筛，通过筛分，挑出了粗大的有机杂质如塑料残片；b-2)使悬浮液经过一个水力旋流器，其中在下游含有重成分而在上游含有其它成分；例如在轻型包装材料的情况下，悬浮液首先还含有纸纤维，其中作为下游物质地从水力旋流器中排出重的无机杂质，上游还含有纸纤维以及细微的有机杂质
b-3)过滤悬浮液，其中最好采用其孔径为150微米的过滤器件，孔径的选定要看要截留部分有多大。给出的值有效地分离了纸纤维。纸纤维留在过滤器件上并可以随后被用于如旧纸加工。
方法的另一个设计方案规定了，在根据步骤c-2)的化学物理澄清中，单独地或联合地采取以下步骤c-2-1)加入水净化化学药品，如沉淀剂和/或絮凝剂，其中一次性或分两级地加入这些材料，在这种情况下，可以随后采用例如阳离子活性或阴离子活性辅助材料的剂量。当对要分离的液相的透明度有很高要求时，介绍采取双重絮凝法。
c-2-2)通过浮选和/或沉淀从被澄清的水中分离出聚集成团的脏物，其中除去漂浮的固体或沉淀的沉积物，或者抽出位于其间的澄清水。
原则上，生物澄清处理是在地方的澄清设备中进行的。
对于本发明的方法来说，重要的是进行水处理，而不是要获得纸纤维。
以下，可以结合附图来详细说明本发明，其中
图1示出了轻型包装材料用处理设备的水循环系统；图2示意地示出了机械净化时的细节。
以下的出发点是，在要处理的材料经过预加工，所述材料例如来源于黄袋或黄桶中的双重系统收集物，在这里，金属和非金属材料通过适当的分捡过程和分离过程而至少被部分地挑出来。最后，主要处理轻型包装材料，即塑料、铝、复合硬纸箔、复合纸张和其它复合物，这些材料被残余食物、沙子、塑料碎片和金属片等弄脏了。
将这些被弄脏的轻型包装材料统称为LVP，根据图1，将这些材料加入处理级10中，在这个处理级中，用水清洗并溶解这些材料。处理级10例如可以由一台搅碎机构成，其中通过搅拌来溶解纸纤维。重杂质如石头、金属落到搅碎机的底部上并且可以在那里作为残余物R被取出。悬浮液S从处理级10中流出，所述悬浮液接受机械净化20，其中悬浮液所包含的所有悬浮体被尽可能地除去。以下，参见图2来说明机械净化的细节。经过机械净化的悬浮液被分成两股仍然浑浊的处理水流P1、P2。在这种情况下，第一处理水流P1被回送入处理级10中，第二处理水流P2接受化学物理澄清处理30。事先要确定第一处理水流P1与第二处理水流P2的比例情况。从结构上看，这个比例体现在相应选定的水管直径上。在化学物理澄清30处理中，根据已知措施来尽可能地分离固体/液体，在这里，除去聚成团的材料和或许沉渣。经过化学物理澄清的处理水随后被分成两股清水流K1、K2。第一清水流K1可以在各种位置上被送回以前的工作中如被送入悬浮液S中，但如果工艺需要，它也可以如图1所示地被送入第一处理水流P1中，甚至被送入第二处理水流P2中。这取决于其连接位置是适当的过程条件。在这里，事先确定第一和第二清水流K1、K2之比并且也体现在相应的管径上。第二清水流K2接受生物澄清处理40，随后它作为所谓的新水F地从中流出，所述新鲜水也可以通过有机溶解进行净化。新水F也可以在不同位置上被加入前面的处理过程中。图1示出了将其加入第一处理水流P2的情况，这可以直接或间接地通过第一清水流K1来实现。
总体上要注意的是，可以进行稳定的处理过程。
当现在通过抽样来确定溶解了的有机和无机物质的浓度超过预定极限值时，其中所述极限值在大多数情况下由地方行政机关规定，新水N被送入水循环系统中，在这里是被送入新鲜水流F中。但是，这只是一种例外要采取的措施，因为特殊净化和澄清取决于要处理材料地防止了不允许的浓缩。
图2示出了机械净化处理的细节。使来自处理级10的悬浮液S(图1)经过一个筛21，它具有比较大的孔径如4毫米。在这里，筛除塑料颗粒和其它粗大杂质。在上述情况下仍然含有纸纤维和细微杂质的悬浮液被送入一个水力旋流器22中，在这里，和往常一样在下游进行离心分离。上游仍然含有纸纤维，在下游，挑出尤其是重的无机杂质如沙子。含纸纤维的悬浮液随后被送往过滤系统23，它例如由许多个串联的圆滤器构成，其中过滤器件的孔径为150微米。纸纤维留在过滤器件上并可以被送往旧纸加工厂。处理水流P1、P2被送往处理级10或化学物理澄清处理30(图1)。
对实施本发明来说，在以上说明书、图和权利要求书中公开的本发明特征不仅在单个的情况下，而且在随意组合的情况下都可能是重要的。
权利要求
1.一种减少处理设备中的水循环系统的新鲜水用量的方法，其中a)在一个处理级(10)中，用水进行要处理材料(LVP)的净化和/或溶解，在这里进行把要处理材料分离成各种不必是纯种的成分，从处理级(10)中除去其中的至少一种成分；b)含残留成分的悬浮液(S)接受机械净化处理(20)，其中从悬浮液中除去尺寸超过规定极限值的固体颗粒；c)经过机械净化的悬浮液被分成第一处理水流(P1)和第二处理水流(P2)；c-1)其中第一处理水流(P1)被回送入处理级(10)中；c-2)第二处理水流(P2)接受化学物理澄清处理(30)；d)经过化学物理澄清处理的处理水流被分成第一清水流(K1)和第二清水流(K2)；d-1)其中第一清水流(K1)被加入第一和/或第二处理水流(P1，P2)中和/或悬浮液(S)中；d-2)第二清水流(K2)接受生物澄清处理(40)；e)经过生物澄清处理的清水流作为新鲜水(F)地被加入第一和/或第二清水流(K1，K2)中，在这里，根据被加入处理级中的材料、机械净化类型和化学物理澄清处理的类型来事先确定第一处理水流(P1)与第二处理水流(P2)之比，水循环系统基本上是封闭的，其中只有当溶解的有机物和无机物的浓度超过预定极限值时，才送入新水(N)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)包括b-1)筛分悬浮液。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤b)包括b-2)使悬浮液经过一个水力旋流器，其中在下游含有重成分而在上游含有其它成分。
4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤b)包括b-3)过滤悬浮液。
5.如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，步骤c-2)包括c-2-1)加入水净化化学药品。
6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，在步骤c-2-1)中，水净化化学药品是一次或分两级加入的。
7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，步骤c-2)包括c-2-2)通过浮选和/或沉淀从被澄清的水中分离出聚集成团的脏物。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤c-2-2)后进行步骤c-2-3)，即通过挤压脱水或离心脱水使聚集成团的脏物脱水。
全文摘要
在减少处理设备中的水循环系统的新鲜水用量的方法中,在一个处理级中用水进行要处理材料的净化和/或溶解,含残留成分的悬浮液接受机械净化处理,经过机械净化的悬浮液被分成两股处理水流,其中第一处理水流被送回处理级,第二处理水流接受化学物理澄清处理,经过化学物理澄清处理的处理水流被分成两股清水流,第一清水流被加入两股处理水流之一中和/或悬浮液中,第二清水流接受生物澄清处理,经过生物澄清处理的清水流作为新鲜水被加入一股或两股清水流中。根据被加入处理级中的材料、机械净化类型和化学物理澄清处理的类型来事先确定第一处理水流与第二处理水流和第一清水流和第二清水流之比。
文档编号D21B1/00GK1378611SQ00814150
公开日2002年11月6日 申请日期2000年9月26日 优先权日1999年10月12日
发明者M·本德, M·朗根, J·沃尔特斯 申请人:德国“绿点”双轨制公开股份有限公司