In Deutschland werden derzeit ca. 12 Mio. t/a Altpapier in Produktionsprozesse wieder eingesetzt. Von dieser Menge werden wiederum ca. 5,3 Mio. t/a in zahlreichen Einrichtungen vor der jeweiligen Wiederverwertung in verschiedene Sorten sortiert.

Bei aus der Praxis bekannten Einrichtungen und Verfahren zum Sortieren der gesammelten Papiergemische wird Sortierpersonal eingesetzt, um den Inhalt von Depotcontainern, Tonnensammelware und/oder Bündelsammelware in verschiedene Qualitäten aufzutrennen und die jeweils für den Wiedereinsatz geforderten Papier-/Pappe-Qualitäten, u. a. auch Deinking-Qualität, zu erreichen. Einrichtungen zum Sortieren eines Papiergemisches umfassen im ailgemeinen Förder-bzw. Lesebänder mit Sortierpersonal, welches zur Herstellung einer Deinking-Qualität aus dem angelieferten Papiergemisch

Störstoffe wie Pappe, Kartonagen und ggf. Bücher sowie papierfremde Bestandteile u. a. per Hand aussortiert. Bei dieser bekannten Sortierung werden unter anderem Pappen und Kartonagen zur Herstellung einer überwiegend Pappe enthaltenden Fraktion ausgelesen.

Auf diese Weise wird eine Fraktion Deinking, eine Fraktion Mischpapier und eine Fraktion Pappe gewonnen. Die Fraktion Deinking besteht weitgehend aus Zeitungen und Illustrierten und weist anforderungsgemäß mindestens 60 % Zeitungen und einen Störstoffanteil, z. B. Kartonage, Pappen und papierfremde Bestandteile, von maximal 3 % auf, während die Fraktion Mischpapier, Zeitungen und Illustrierte (unter 40 %), Pappe, sonstige Papiere, Kartonagen (über 60 %) und in geringeren Anteilen Kunststoffe und andere Störstoffe enthält. Die Fraktion Pappe besteht zum überwiegenden Teil (über 70 %) aus Pappen, Kartonagen, Vollpappen und ähnlichem.

DE-A-25 42 571 beschreibt ein Verfahren zur Sortentrennung von Altpapieren, bei dem das Altpapier direkt in einen Zerkleinerer gegeben und das zerkleinerte Altpapier mittels zweier hintereinander geschalteter Windsichtungen in drei Fraktionen aufgespaltet wird. Hierbei ist vorgesehen, das zerkleinerte Altpapier in dem ersten Windsichter aufzulockern und eine erste schwere Fraktion, welche Pappen, Kartonagen und schwere Kraftpapiere stark angereichert enthält, abzuspalten. Die verbleibende leichte Fraktion aus dem ersten Windsichter wird dann dem zweiten Windsichter zugeführt und in eine zweite schwere Fraktion, welche Pappen, Kartonagen und schwere Kraftpapiere stark angereichert enthält, sowie in eine leichte Fraktion, welche Illustrierte, Zeitungen und sonstige Pressepapiere stark angereichert enthält, getrennt. Die Geschwindigkeiten der Windsichtungen sind hierbei hoch. Da im gesammelten Altpapier schwere Störstoffe, wie z. B. Metalle, Sand, Glas etc. enthalten sind, können diese überwiegend kleinen Teile hierbei in das erste und zweite Schwergut gelangen, so daß diese Schwergutfraktionen und damit ein erheblicher Teil des eingesetzten Altpapiers nicht als höherwertige

Altpapiersorten vermarktbar ist. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß zerkleinerte Katalogrücken, die durch Kleber oder Klammern zusammen- gehalten sind, in die erste und/oder zweite schwere Fraktion geraten und deren Vermarktbarkeit als Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) einschränken. Das Verfahren zielt überdies nur auf die Gewinnung einer Kaufhausaltpapier- Fraktion ab. Die vorgeschlagene Auflockerung und Desagglomeration mittels des ersten Windsichters ermöglicht zwar prinzipiell eine wirksame Sortentrennung in dem zweiten Windsichter, erfordert jedoch aufgrund der hohen Luftströme einen hohen Energieeinsatz und führt aufgrund der hohen Luftgeschwindigkeit und der Störstoffe zu einem relativ hohen Verschleiß.

Zudem beträgt die Korngröße entsprechend der Diagonalen der 10x10 Kanten der Zerkleinerung 141 mm, wodurch weit verbreitete kleine Pappschachteln als Ganzes unzerkleinert weiterverarbeitet werden.

Bislang unveröffentlichte Internationale Patentanmeldung PCT/EP99/03576 beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung, welche das Papiergemisch auf eine Korngröße im Bereich von etwa 40 bis 100 mm zerkleinern und das zerkleinerte Papiergemisch mittels Windsichtung bei einer Trenn- geschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/sec in eine Mischpapier enthaltende Schwergutfraktion und in eine Deinking enthaltende Leichtgutfraktion trennen.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, der Zerkleinerung des Papiergemisches eine Auflockerungsstufe und eine Siebung vorzuschalten.

DE-A-25 42 571 beschreibt ein Verfahren und eine Anlage zur Sortierung und Aufbereitung von Altpapier, bei dem das zugeführte Material in drei Fraktionen aufgeteilt wird, die anschließend mittels Farberkennung näher charakterisiert werden. Zum Auswerfen wird ein Gebläse eingesetzt, das jedoch keine Windsichtung ausführt.

DE-A-25 10 694 beschreibt ein Verfahren zur Selektion von Papieren, bei dem Papier enthaltende Abfälle gemahlen werden und nach Trennung in einem

Windsichter das Material getrennt wird und eine Leichtgutfraktion anschließend befeuchtet und hierdurch nochmals getrennt wird. Besonders reine Deinking- Qualitäten lassen sich mit dieser Technologie nicht erzielen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. und eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 anzugeben, durch die eine hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier und eine hochwertige Fraktion Deinking auf kostengünstige Weise hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Papiergemisch vor der Zerkleinerung zur Abtrennung einer großflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm gesiebt wird. Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Einrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11 dadurch gelöst, daß dem Zerkleinerer ein Sieb zur Abtrennung einer großflächige Pappen enthaltenden Grobfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm vorgeschaltet ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Einrichtung kann eine hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) und eine hochwertige Fraktion Deinking auf kostengünstige Weise hergestellt werden.

Bei einer Siebung mit einer Sieblochweite von in etwa 280 bis 400 mm läßt sich eine besonders hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier herstellen und lassen sich die Qualitätsanforderungen an die Fraktion Deinking besonders zuverlässig einhalten.

In ihrer Kombination ermöglichen die Siebung mit den angegebenen Sieblochweiten, die Zerkleinerung des Altpapiers auf die vorgeschlagene

Korngröße und die Windsichtung bei einer derartigen Trenngeschwindigkeit darüber hinaus hohe Durchsätze bei einer gleichbleibend hohen Qualität der hergestellten Fraktionen.

In besonders vorteilhafter Weise wird das Papiergemisch vor der Zerkleinerung mittels eines mit Sieböffnungen versehenen Ballistikseparators gesiebt und aufgelockert. Ein geeigneter Ballistikseparator umfaßt im wesentlichen mehrere nebeneinander schräg ansteigend angeordnete Flachprofile, welche beispielsweise mittels eines Kurbelwellenantriebs horizontal und vertikal bewegbar und-im Gegensatz zu aus der Dichteklassierung bzw.-sortierung bekannten Ballistikseparatoren-mit Durchtrittsöffnungen zur Siebung versehen sind.

Eine besonders ergiebige Windsichtung erfolgt nach Zerkleinerung auf eine Korngröße im Bereich von etwa 40 bis 90 mm.

Bei einer Zerkleinerung des Papiergemisches auf eine Korngröße im Bereich von etwa 30 bis 60 mm iäßt sich eine qualitativ besonders hohe Trennschärfe zwischen Mischpapier und Deinking bei einem relativ geringen Zerkleinerungsaufwand erzielen. Bei dieser Korngröße täßt sich die in dem zerkleinerten Papiergemisch enthaltene Pappe zu mehr als 95% abtrennen und weitgehend in der Schwergutfraktion anreichern. Ferner kann mit einer Zerkleinerung auf diese Korngrößen das Weißepotential von gehefteten oder geklebten Papieren für die Fraktion Deinking noch mit vertretbarem Zerkleinerungsaufwand erschlossen werden. Zerkleinert man bis auf eine Korngröße unter 50 mm, so kann vermieden werden, daß an ihren Faltstellen zusammenliegende Zeitungsstücke und größere Stücke von Illustrierten und Katalogen mit ihren relativ hohen Weißeanteilen aufgrund vorhandener Klebstellen und Klammern vollständig ins Schwergut gelangen. In dem angegebenen Korngrößenbereich iäßt sich ein relativ hoher Weißegrad und eine weitgehende Kleberückenfreiheit der Fraktion Deinking erzielen. Bei einer

Zerkleinerung unterhalb der vorgeschlagenen Grenzen, würden zunehmend Klebeanteile in die Fraktion Deinking gelangen und eine Weiterverarbeitung der Fraktion Deinking erschweren. Zudem würde sich der technische und wirtschaftliche Zerkleinerungsaufwand erhöhen.

Liegt die Trenngeschwindigkeit im Bereich von 1,5 bis 4,5 m/sec, bevorzugt im Bereich von 1,7 bis 3,5 m/sec, lassen sich besonders hohe Qualitäten bei den hergestellten Fraktionen gewährleisten.

Wird die Windsichtung in einem Kegelsichter durchgeführt, l,'ist sich ein weitgehend störungsfreier Betrieb, eine gute Trennleistung und ein hoher Durchsatz gewährleisten. Ein geeigneter Windsichter ist beispielsweise aus DE-U-297 09 918 bekannt. Erfolgt die Windsichtung in einem Zick-Zack- Sichter, kann eine besonders hohe Trennschärfe zwischen Mischpapier und Deinking erzielt werden. Erfolgt die Windsichtung in einem Querstromsichter, kann ein besonders störungsfreier Betrieb gewährleistet werden.

Das zerkleinerte Papiergemisch wird in besonders vorteilhafter Weise mittels einer Zellradschleuse in den Windsichter aufgegeben, sofern dieser als Kegel- oder als Querstromsichter ausgebildet ist. Um eine störungsfreie Zuführung und eine kontinuierliche Beschickung eines als Kegelsichter ausgebildeten Windsichters zu gewährleisten, ist die Zellradschleuse bevorzugt exzentrisch in dem Zuführkanal des Windsichters angeordnet.

Das zerkleinerte Papiergemisch wird bevorzugt mechanisch zum Windsichter gefördert. Umfaßt die mechanische Förderung eine als Paddelschnecke ausgebildete Fördervorrichtung, lassen sich an ihren Knicken bzw. Faltstellen zusammenhängende Papierstücke schonend auflösen, ohne daß es dabei zu heftigeren Reißerscheinungen kommt. Durch heftigeres Reißen könnten ansonsten Stücke von Papieren und Katalogen, die durch Kleber zusammen gehalten sind, auseinandergerissen werden und in die Fraktion Deinking

geraten, wo sie jedoch aufgrund ihres Klebeanteils und damit einhergehender Weiterverarbeitungsschwierigkeiten unerwünscht sind. Die mechanische Förderung umfaßt desweiteren bevorzugt Vibrorinnen zur Aufgabe in den Windsichter oder zur Zuführung zu einer Zellradschleuse.

Die bei der Windsichtung zunächst entstehende Leichtgutfraktion, welche die Deinking-Fraktion enthält, wird vorteilhaft in einem Abscheidezyklon in den (fördernden) Luftstrom und in Deinking aufgespaltet.

Die Qualität der Fraktion Deinking, insbesondere der Weißegrad, läßt sich durch eine Vorsortierung des dem Zerkleinerer zuzuführenden Papiergemisches mittels einer Farb-und/oder NIR (Nahe Infrarot)-Erkennung und einem pneumatischen Austrag identifizierter Störstoffe erhöhen. Hierbei können beispielsweise durchgefärbte Papiere anhand ihrer Größe und/oder Farbgebung frühzeitig und effektiv abgetrennt werden, so daß im wesentlichen von durchgefärbten Papieren befreite Fraktionen Deinking und Mischpapier hergestellt werden können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sortierung eines Aitpapiergemisches aus einer Tonnensammlung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungs- beispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sortierung eines Altpapiergemisches

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Einrichtung zur Sortierung eines Altpapiergemisches umfaßt ein als Ballistikseparator 1 ausgebildetes Sieb, einen als Granulator 2 ausgebildeten Zerkleinerer, einen als Kegelsichter 3 ausgebildeten Windsichter, der dem Granulator 2 nachgeschaltet ist, sowie einen dem Kegelsichter 3 nachgeschalteten Zyklon 4. Der Granulator 2 weist als Zerkleinerungsmittel über den Umfang und in Axialrichtung eines Rotors verteilt angeordnete Schlagleisten auf, die im Zusammenwirken mit einem zugeordneten Stator eine staubarme Schneid-Scherzerkleinerung bewirken, ohne dabei das Papiergemisch zu aneinanderhaftenden Schnitzelblöcken zu quetschen. Die Zerkleinerung auf die gewünschte Korngröße wird bei dem Granulator 2 durch ein unterhalb des Rotors angeordnetes Sieb mit entsprechender Sieblochweite und eine Rückführung des noch nicht ausreichend zerkleinerten Materials in den Eingriffsbereich des Rotors gewährleistet.

Bei der Ausbildung des Zerkleinerers 2 kommt es im wesentlichen darauf an, daß mit den Zerkleinerungsmitteln ein Zusammenhaften mehrerer Seiten bei der Zerkleinerung vermieden wird, so daß allenfalls in geringem Umfang aneinander, beispielsweise durch ein blockartiges Stanzen, haftende Papierschnitzel erzeugt werden. Als Zerkleinerer 2 ist beispielsweise auch eine Hammermühle geeignet, bei der eine relativ hohe Staubentwicklung ggf. in Kauf genommen werden kann.

Dem Zykion 4 ist ein Filter 5 zur Staubabscheidung aus der Träger ! uft nachgeordnet. Zwischen den Ballistikseparator 1 und den Granulator 2 ist eine Farbsortiereinrichtung 7 geschaltet, welche farbige Papierbestandteile, zum Beispiel durchgefärbte Papiere, abtrennt. In Abhängigkeit von dem Anfall bzw.

Anteil an farbigem Altpapier und der gewünschten Weißegrenzwerte kann die Farbsortiereinrichtung 7 ggf. entfallen.

Zwischen den Granulator 2 und den Kegelsichter 3 ist eine als Paddelschnecke 6 ausgebildete Fördervorrichtung zur Förderung und Auflockerung des zerkleinerten Papiergemisches angeordnet.

Dem Kegelsichter 3 ist an der Ausgangsseite des Schwergutes bzw. der Fraktion Mischpapier ein FE-Abscheider 8 mit einer nachgeschalteten Ballenpresse 9 nachgeordnet.

Zur Aufbereitung bzw. Sortierung wird das über eine Tonnensammiung angelieferte Altpapiergemisch, mittels des Ballistikseparators 1 gesiebt und aufgelockert und dem Granulator 2 aufgegeben und dort auf eine Korngröße von etwa 35 mm zerkleinert. Durch die Siebung mittels des Ballistikseparators 1 werden in etwa 10 bis 25 % des aufgegeben Papiergemisches als Oberlauf abgetrennt, der im wesentlichen größere Pappen umfaßt und bereits die Qualität von Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) aufweist.

Ist zwischen den Ballistikseparator 1 und den Granulator 2 die Farbsortiereinrichtung 7 geschaltet, so werden in dieser die durchgefärbten Papiere abgetrennt.

Das zerkleinerte und ggf. von farbigen Bestandteilen befreite Altpapiergemisch wird dann in den Kegelsichter 3 mittels der Paddelschnecke 6 und Vibrorinnen (nicht dargestellt) gefördert und dort mittels eines Luftstroms (Trägerluft) in eine Schwergutfraktion und in eine Leichtgutfraktion aufgespaltet, wobei die Geschwindigkeit des Luftstroms in etwa auf 3 m/sec eingestellt ist. Die Schwergutfraktion bildet die Mischpapierfraktion, die zum Großteil aus stückigen Pappe-/Karton-, sonstigen Papierschnitzeln und zu einem geringen Anteil aus anderen Störstoffen besteht sowie die Anforderungen an sortiertes gemischtes Altpapier, einer unteren Sorte (Sorte B 12), erfüllt. Die Leichtgutfraktion umfaßt die Fraktion Deinking und den fördernden Luftstrom.

Bei der Windsichtung werden die in dem zerkleinerten Papiergemisch

enthaltenen pappehaltigen Bestandteile zu mehr als 95 % abgetrennt und in der Fraktion Mischpapier angereichert.

Während die Fraktion Mischpapier durch den Metall-Abscheider 8 von magnetischen Störstoffen befreit und mittels der Ballenpresse 9 zu Ballen gepreßt wird, wird die Leichtgutfraktion dem Zyklon 4 zugeleitet und dort in Deinking und Luftstrom aufgetrennt. Der Zyklon 4 ist vorteilhaft als Sichterzyklon ausgebildet, mit dem in einem Verfahrensschritt bzw. mit einer Vorrichtung die Fraktion Deinking von der Trägerluft getrennt und gleichzeitig von Staub befreit werden kann.

Der Luftstrom wird dann dem Filter 5 zugeleitet und dort entstaubt.

Um bei der Windsichtung einerseits einen guten Trennabschnitt zu erhalten und andererseits eine hohe Durchsatzleistung zu gewährleisten, weist der Kegelsichter 3 einen Sichtungsquerschnitt von in etwa 0,01 bis 0,4m2, bevorzugt 0,05 bis 0,3 m2 auf. Der Volumenstrom an Luft wird derart eingestellt, daf3 sich eine Trenngeschwindigkeit von in etwa 1 bis 5 m/sec, bevorzugt 1,5 bis 4,5 m/sec und besonders bevorzugt 1,7 bis 3,5 m/sec ergibt. Um einen ausreichenden Durchsatz mit der Einrichtung zu gewährleisten, sind jeweils mehrere Windsichter 3 und Zerkleinerer 2 parallel geschaltet.

Nach Durchlauf von Zerkleinerer 2, Kegelsichter 3 und Zyklon 4 fielen in einem Versuch in etwa 40,5 % an Mischpapier und in etwa 59,5 % an Deinking bezogen auf das dem Zerkleinerer 2 aufgegebene Altpapiergemisch an. Die Fraktion Deinking besteht dabei zu deutlich mehr als 97,5 % aus dünnem Papier und weist nur einen geringen Anteil an dünner Pappe und sonstigen Störstoffen auf.

Bei einem Versuch, bei dem der Kegelsichter gegen einen Zick-Zack-Sichter ausgetauscht wurde, fielen in etwa 36 % an Mischpapier und in etwa 64 % an

Deinking bezogen auf das dem Zerkleinerer 2 aufgegebene Altpapiergemisch an.

Bei den angegebenen Trenngeschwindigkeiten lagen in Versuchen die Störstoffanteile der Fraktion Deinking, die maßgeblich die Qualität der aus Deinking hergestellten Papiere mindern, wie z. B. Pappe, K ! eberücken, Pack- papiere und durchgefärbte Papiere unterhalb von 1,5 % (Massen % bezogen auf den Input des Zerkleinerers).

Störstoffe, die bei einer Weiterverarbeitung der Fraktion Deinking in einer Papierfabrik als Spuckstoffe ausgeschieden werden, wie z. B. Kunststoffe und naßfeste Papiere, lagen unterhalb von 1 % (Masse % bezogen auf den Input).

Im Vergleich zu bekannten Verfahren und Einrichtungen können die Störstoffe mit negativem Einfluß auf die Qualität der erzeugten Fraktion Deinking mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Einrichtung um über 30 % reduziert werden.

In Abwandlung der vorbeschriebenen Ausgestaltung kann die Einrichtung mit einem Wellensieb versehen sein, um große Pappen automatisch abzutrennen und eine qualitativ hochwertige Fraktion Pappe auf wirtschaftliche Weise herzustellen.

Eine Ausbildung des Siebes als Ballistikseparator 1 hat jedoch den Vorteil, daß er neben der Siebfunktion auch durch ein gewisses zyklisches Schlagen gegen das Aufgabegut eine Auflockerungsfunktion übernimmt und somit gewährleistet, daß der Zerkleinerer 2 möglichst einzelne bzw. lose Blätter zugeführt bekommt, damit beim Zerkleinern kein Zusammenpressen einer mehrlagigen Zeitung/Illustrierten an den Schnittkanten erfolgen kann. Durch eine derartige Auflockerung wird die Ausbeute an Deinking deutlich erhöht.

Wird auf die Auflockerungsfunktion verzichtet, so muß man eine entsprechend geringere Ausbeute in Kauf nehmen, da die dann möglicherweise miteinander

verpreßten Papierschnitzel in das Schwergut gelangen würden, oder ggf. eine separate Auflockerungseinrichtung vorsehen.

Wird die Windsichtung in Abwandlung zu den vorgenannten Versuchen bzw. des vorstehenden Ausführungsbeispiels mittels eines Querstromsichters durchgeführt, läßt sich eine kompakte Bauweise der Windsichtungsstufe mit geringem Investitionsaufwand realisieren. In einem Querstromsichter kann das zerkleinerte Papiergemisch in vorteilhafter Weise im freien Fall getrennt und ein etwaiges Anbacken von feuchten Papierstücken an Einbauten vermieden werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens bzw. der Einrichtung wird das Papiergemisch zweistufig gesiebt. Hierbei kann das als Ballistikseparator 1 ausgebildete Sieb zweistufig ausgebildet sein. Ein besonders zweckmäßiger Ballistikseparator 1 kann hierzu im Schnitt im wesentlichen sägezahnförmig gestufte Profile mit zwei hintereinanderliegenden Bereichen unterschiedlicher Sieblochweiten aufweisen. In einem ersten Bereich beträgt die Sieblochweite in etwa 40 bis 60 mm. In einem zweiten Bereich beträgt die Sieblochweite in etwa 200 bis 450 mm, bevorzugt 280 bis 400 mm.

Für den Fall, daß mit einer zweistufigen Siebung gesiebt wird, ist es vorteilhaft den Unterlauf direkt in den Windsichter 3 zu leiten. Eine derartige Siebung führt zudem zu einer zusätzlichen Auflockerung des Aufgabegutes, das über den ersten Bereich quasi hinwegtransportiert wird und trägt somit auch zur Erhöhung der Ausbeute an Deinking bei.