BRPI1002541A2 - separation and recovery process of plastic films and cellulose fiber present in waste from papermaking from post-consumer chips - Google Patents
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Abstract
PROCESSO DE SEPARAçãO E RECUPERAçãO DE FILMES PLáSTICOS E FIBRA DE CELULOSE PRESENTES NO RESìDUO DA FABRICAçãO DE PAPEL A PARTIR DE APARAS PóS-CONSUMO. Os resíduos da fabricação de papel a partir de aparas pós-consumo são dosados por uma moega de entrada sobre a esteira de alimentação do tanque de separação, no qual as contaminações muito densas ou de grande volume são retiradas na primeira região do tanque e a fibra de celulose e os filmes de plástico passam para a segunda região. Nesta região ocorre a flotação dos filmes plásticos que são retirados por uma esteira. A fibra de celulose é retirada com a água de circulação. Os filmes são então moídos, lavados e centrifugados para retirar o excesso de umidade superficial. Em seguida, são compactados em compactadora contínua e estão prontos para servirem como matéria prima da indústria de transformação de plásticos.SEPARATION AND RECOVERY PROCESS FOR PLASTIC FILMS AND FIBER OF CELLULOSE PRESENT IN THE WASTE OF PAPER MANUFACTURE FROM POST-CONSUMPTION EDGE. Waste from papermaking from post-consumer waste is dosed by an inlet hopper over the feeding mat of the separation tank, in which very dense or large volume contaminations are removed in the first region of the tank and the fiber cellulose and plastic films move to the second region. In this region, the flotation of plastic films occurs, which are removed by a mat. The cellulose fiber is removed with the circulating water. The films are then ground, washed and centrifuged to remove excess surface moisture. Then they are compacted in a continuous compactor and are ready to serve as raw material for the plastics processing industry.
Description
PROCESSO DE SEPARAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE FILMES PLÁSTICOS E FIBRA DE CELULOSE PRESENTES NO RESÍDUO DA FABRICAÇÃO DE PAPEL A PARTIR DE APARAS PÓS-CONSUMO.SEPARATION AND RECOVERY PROCESS OF PLASTIC FILMS AND CELLULOSE FIBER PRESENT IN PAPER MANUFACTURE WASTE FROM POST-CONSUMPTION WASTE.
Campo de aplicaçãoApplication field
Refere-se a presente invenção a um processo de separação e recuperação de filmes plásticos e fibra de celulose presentes no resíduo proveniente do hidropulper, na fabricação de papel a partir da reciclagem de aparas de papel pós consumo.The present invention relates to a process for separating and recovering plastic films and cellulose fiber present in hydropulper waste in the manufacture of paper from the recycling of post-consumer paper chips.
Resumo do estado da técnicaPrior Art Summary
O consumo aparente de papel no Brasil, em 2008, foi de 8,86 milhões de toneladas, segundo a Bracelpa (Associação Brasileira de Celulose e Papel) e o país apresentou, no mesmo período, uma taxa de reciclagem de 43,7% (fonte: Bracelpa), ou seja, 3,83 milhões de toneladas de papel foram produzidas a partir de fibras recicladas de apara de papel pós-consumo. Os benefícios sócio-ambientais da reciclagem do papel são evidentes, na diminuição do abate de árvores e no número de empregos na coleta, seleção e transporte destas aparas. A ANAP (Associação Nacional dos Aparistas de Papel) estima que a reciclagem de papel gera emprego a 1,5 milhão de pessoas, e que 80 milhões de árvores deixaram de ser abatidas em 2008.Apparent paper consumption in Brazil in 2008 was 8.86 million tons, according to Bracelpa (Brazilian Pulp and Paper Association) and the country had a recycling rate of 43.7% in the same period ( source: Bracelpa), ie 3.83 million tonnes of paper were produced from post-consumer recycled scrap paper fibers. The socio-environmental benefits of paper recycling are evident in the reduction of tree felling and the number of jobs in the collection, selection and transportation of these cuttings. ANAP (National Association of Paper Trimmers) estimates that paper recycling generates employment for 1.5 million people, and that 80 million trees were no longer felled in 2008.
Na fábrica de papel as fibras de celulose das aparas são desagregadas em um equipamento chamado hidropulper, neste equipamento são retiradas as impurezas presentes nas aparas que constituem o resíduo do processo de reciclagem de papel. O impacto ambiental do papel reciclado é muito penalizado por este resíduo, cerca 3,5% das aparas recicladas é resíduo ou 134 mil toneladas/ano são aterradas deste resíduo em aterros industriais. A fração sólida deste resíduo apresenta em média 40% de fibra de celulose, 55% de filmes plásticos, predominantemente de polietileno de baixa densidade (PEBD) e 5% de outros resíduos.In the paper mill the pulp fibers of the chips are disaggregated in an equipment called hydropulper, in this equipment the impurities present in the chips that are the residue of the paper recycling process are removed. The environmental impact of recycled paper is greatly penalized by this waste, about 3.5% of recycled scrap is waste or 134,000 tonnes / year is landfilled from this waste in industrial landfills. The solid fraction of this residue has an average of 40% cellulose fiber, 55% plastic films, predominantly low density polyethylene (LDPE) and 5% other residues.
A presente invenção é um processo para separação da fibra de celulose do filme plástico, e retirada dos outros resíduos. A fibra de celulose será reaproveitada na fabricação do papel, o filme plástico será seco e compactado, transformando-se em matéria prima reciclada para indústria de transformação de plásticos, e apenas 5% do volume de resíduo original será aterrado.The present invention is a process for separating cellulose fiber from plastic film and removing other waste. Cellulose fiber will be reused in papermaking, plastic film will be dried and compacted into recycled raw material for the plastics processing industry, and only 5% of the original waste volume will be landfilled.
Objetivos da invençãoObjectives of the invention
Em vista do cenário no estado da técnica, tem a presente invenção como primeiro objetivo o provimento do processo de recuperação da fibra de celulose e do filme plástico presentes no resíduo da produção de papel a partir de aparas pós-consumo.In view of the state-of-the-art scenario, the present invention has as its first object the provision of the process of recovering the cellulose fiber and plastic film present in the waste from post-consumer scrap production.
Constitui outro objetivo da invenção o provimento de um processo de recuperação dos resíduos provenientes do hidropulper, que devolva as fibras de celulose para o processo de produção de papel e retire os filmes de plástico para serem secos e compactados para posterior transformação em outro produto plástico.It is another object of the invention to provide a hydropulper waste recovery process that returns the cellulose fibers to the papermaking process and removes the plastic films to be dried and compacted for further processing into another plastic product.
Constitui outro objetivo da invenção o provimento de um processo de recuperação de resíduos da fabricação de papel a partir de aparas pós consumo no qual o volume de resíduo, após este processo seja reduzido a 5% do volume inicial a ser aterrado em aterros industriais.It is another object of the invention to provide a papermaking waste recovery process from post-consumer chips in which the waste volume after this process is reduced to 5% of the initial volume to be landfilled in industrial landfills.
Descrição resumida da invençãoBrief Description of the Invention
Os princípios e características da invenção, tais como um processo de recuperação dos resíduos da produção de papel a partir de aparas pós-consumo que são retirados do hidropulper da fábrica de papel. Estes resíduos são colocados, inicialmente, em uma moega(l) de entrada que dosa o resíduo sobre a esteira(2) de alimentação do tanque de separação(3), o tanque de separação recebe 15m3/h de água e tem duas regiões: a primeira turbulenta e que funciona como uma armadilha e a segunda calma que promove a flotação do filme plástico e a dispersão da celulose na água do tanque. Na primeira região são retirados as frações muito densas (pedras, aço, etc.) e de grande volume (maiores que 150mmxl 50mm). Uma grade separa a primeira da segunda região. Na segunda região uma esteira retira o filme plástico flutuante e transporta-o até o moinho(4) de facas, abaixo da esteira há uma saída da água que transporta a fibra de celulose até uma centrífuga horizontal(5). A centrífuga horizontal retira a água e a fibra celulósica e as devolve para a fábrica de papel. O moinho de facas corta as tiras de filme plástico transformando-as em um material com dimensão média de 12mm xl2mm. O filme moído cai na lavadora(6) centrífuga, na qual recebe um enxágüe. Após o enxágüe os filmes moídos passam por duas centrífugas(7) horizontais para a retirada do excesso de umidade superficial. O filme moído e centrifugado é colocado em grandes sacolas (big-bag), via um transportador helicoidal(8).The principles and features of the invention, such as a process for recovering paper waste from post-consumer chips that are taken from the paper mill hydropulper. These residues are initially placed in an inlet hopper (1) which doses the residue onto the separation tank feed belt (2), the separation tank receives 15m3 / h of water and has two regions: the first turbulent and trap-like and the second calm that promotes flotation of the plastic film and the dispersion of cellulose in the tank water. In the first region are removed very dense fractions (stones, steel, etc.) and large fractions (larger than 150mmxl 50mm). A grid separates the first from the second region. In the second region a belt removes the floating plastic film and carries it to the knife mill (4), below the belt there is a water outlet that carries the cellulose fiber to a horizontal centrifuge (5). The horizontal centrifuge removes water and cellulosic fiber and returns them to the paper mill. The knife mill cuts the strips of plastic film into a material with an average size of 12mm xl2mm. The milled film falls into the centrifugal washer (6), in which it receives a rinse. After rinsing the milled films pass through two horizontal centrifuges (7) to remove excess surface moisture. The ground and centrifuged film is placed in big bags via a helical conveyor (8).
Os filmes moídos e centrifugados passam pela compactadora(9) que é uma extrasora curta com rosca de alimentação cônica e aquecida a vapor. O material compactado é levado por um transporte pneumático(lO) até o silo-ciclone(ll) que enche os big-bags. Os filmes plásticos compactados e colocados em big-bag(12) estão prontos para serem fornecidos às indústrias de transformação de plásticos.The milled and centrifuged films pass through the compactor (9), which is a short extractor with conical feed thread and heated by steam. The compacted material is carried by a pneumatic transport (10) to the silo-cyclone (11) that fills the big bags. Compressed and big-bag plastic films (12) are ready to be supplied to the plastics processing industry.
Breve Descrição da FiguraBrief Description of the Figure
As características e vantagens do processo de separação e recuperação de filmes plásticos e fibra de celulose presentes no resíduo proveniente do hidropulper, na fabricação de papel a partir da reciclagem de aparas de papel pós consumo tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição das figuras, dadas exemplifícativamente e não num sentido limitativo a que a elas se referem, nas quais:The characteristics and advantages of the process of separation and recovery of plastic films and cellulose fiber present in the hydropulper waste in the manufacture of paper from the recycling of post consumer paper chips will become more evident from the description of the figures given by way of example and not in a limiting sense to which they refer, in which:
A figura 1 ilustra, por meio de um diagrama esquemático em elevação, os principais componentes que realizam o dito processo, de acordo com os princípios da invenção. Moega de Entrada(l), Esteira de Alimentação(2), Tanque de Separação(3), Moinho de Facas(4), Centrífuga Horizontal(5), Lavadora Centrífuga(6), Centrífugas Horizontais(7), Transporte Helicoidal(8), Compactadora(9), Transporte Pneumático(lO), SiIo- Ciclone(l 1), Big-Bag(12).Figure 1 illustrates, by means of a schematic elevation diagram, the main components that perform said process according to the principles of the invention. Inlet Hopper (l), Feeding Mat (2), Separation Tank (3), Knife Mill (4), Horizontal Centrifuge (5), Centrifugal Washer (6), Horizontal Centrifuges (7), Helical Conveyor (8 ), Compactor (9), Pneumatic Conveying (10), Si-Cyclone (11), Big-Bag (12).
Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention
De acordo com a presente invenção, o processo de recuperação dos resíduos da produção de papel a partir de aparas pós-consumo que são retirados do hidropulper da fábrica de papel, segue a seguinte descrição:In accordance with the present invention, the process of recovering waste from papermaking waste from post-consumer hydropulper is as follows:
- inicialmente os resíduos são colocados em uma moega(l) de entrada que dosa o resíduo através de um sistema de garras colocadas nas saída da moega, as garras são acionadas por correntes tracionadas por um motoredutor, as garras retiram porções do resíduo e dosam sobre a esteira(2) de alimentação do tanque de separação(3);- initially the waste is placed in an inlet hopper (1) which doses the waste through a system of jaws placed at the hopper's exit, the jaws are driven by chains driven by a gearmotor, the jaws remove portions of the waste and dose over the separation tank feed belt (2) (3);
- a esteira de alimentação(2) do tanque de separação(3) transporta os resíduos dosados pela moega até a entrada do tanque de separação, conjuntamente o tanque de separação recebe 15m3/h de água de reuso na região de alimentação do tanque;- the separating tank feeding belt (2) (3) conveys the waste dosed from the hopper to the separating tank inlet, together the separating tank receives 15m3 / h of reuse water in the tank feeding region;
- o tanque de separação é composto de duas regiões, a primeira região é turbulenta e funciona como uma armadilha para frações de grande densidade (pedra, aço, etc) e de grande volume (maiores que 150mm) presentes no resíduo. Um cesto aramado com vãos de 150mm χ 150mm funciona como um filtro para segurar a fração de grande volume, 02 rotores centrífugos controlam o nível de agitação para que se obtenha uma boa separação das frações do resíduo e uma válvula de purga pneumática de 200mm de diâmetro promove a retirada da fração de grande densidade. Periodicamente o cesto é retirado do tanque e a fração de grande volume levada para uma triagem manual e os rejeitos encaminhados para o aterro. Uma grade separa a primeira da segunda região do tanque de separação. Os filmes plásticos em forma de tiras presentes nas aparas passarão pela grade juntamente com a fibra de celulose dispersa na água. A segunda região do tanque de separação é calma e promove a flotação dos filmes plásticos e a fibra de celulose permanece dispersa na água. Uma esteira retira os filmes de plástico flutuantes e transporta-os até o moinho de facas(4); abaixo da esteira há uma saída da água que transporta a fibra de celulose até uma centrífuga horizontal(5);- The separation tank is composed of two regions, the first region is turbulent and acts as a trap for high density (stone, steel, etc.) and large volume (larger than 150mm) fractions present in the waste. A 150mm χ 150mm wire mesh basket acts as a filter to hold the large volume fraction, 02 centrifugal rotors control the agitation level for good waste fraction separation and a 200mm diameter air bleed valve promotes the removal of the high density fraction. Periodically the basket is removed from the tank and the large volume fraction taken for manual sorting and the tailings sent to the landfill. A grid separates the first from the second region of the separation tank. The strip-shaped plastic films present in the chips will pass through the grid along with the water-dispersed cellulose fiber. The second region of the separation tank is calm and promotes flotation of the plastic films and the cellulose fiber remains dispersed in the water. A conveyor belt removes the floating plastic films and transports them to the knife mill (4); below the belt there is a water outlet that transports the cellulose fiber to a horizontal centrifuge (5);
- a centrífuga horizontal retira a água e a fibra de celulose para que sejam reintroduzidas no processo de fabricação do papel e evita que filmes plásticos contaminem a celulose;- the horizontal centrifuge removes water and cellulose fiber to be reintroduced into the papermaking process and prevents plastic films from contaminating cellulose;
- o moinho de facas, em moagem a úmido, corta e lava as tiras de filme plástico com grelha de 12mm, o plástico moído cai na lavadora(6) centrífuga;- the wet grinding knife mill cuts and washes the 12mm grid plastic film strips, the milled plastic falls into the centrifugal washer (6);
- a lavadora centrífuga promove o enxágüe do plástico moído e retira a fibra de celulose que se desagregou no moinho, a fibra e a água são reintroduzidas no processo de fabricação de papel e o plástico moído vai para centrífugas horizontais;- the centrifugal washer rinses the crushed plastic and removes the disintegrated cellulose fiber in the mill, the fiber and water are reintroduced into the papermaking process and the crushed plastic goes to horizontal centrifuges;
- a bateria de duas centrífugas horizontais(7) retiram o excesso de umidade superficial e da fibra de celulose presente no plástico moído;- the battery of two horizontal centrifuges (7) removes the excess surface moisture and the cellulose fiber present in the crushed plastic;
- um transporte helicoidal leva o plástico moído até o big-bag;- a helical transport carries the ground plastic to the big bag;
- os plásticos moídos passam pela compactadora(9) que é uma extrusora curta com rosca de alimentação cônica e aquecida a vapor. O material compactado passa por um transporte pneumático(lO);- The ground plastics pass through the compactor (9) which is a short extruder with conical feed thread and heated by steam. The compacted material passes through a pneumatic transport (10);
- o transporte pneumático(lO) tem a função de homogeneizar a granulometria do compactado e transportá-lo até o silo-ciclone(11);- pneumatic conveying (10) has the function of homogenizing the granulometry of the compact and transporting it to the silo-cyclone (11);
- o silo-ciclone(ll) separa o ar do transporte pneumático e serve de pulmão na troca do big-bag(12) cheio por outro vazio Os filmes plásticos compactados e colocados em big-bag(12) estão prontos para serem fornecidos ás indústrias de transformação de plásticos.- silo-cyclone (ll) separates air from pneumatic conveying and serves as a lung when exchanging the filled big bag (12) for an empty one. Compacted, big-bag plastic films (12) are ready to be supplied to plastic processing industries.
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