DE10006740A1 - Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Abfällen mit Wertstoffen, insbesondere mit Kunststoffen - Google Patents
Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Abfällen mit Wertstoffen, insbesondere mit KunststoffenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen mit Wertstoffen, insbesondere mit Kunststoffen, wobei die vereinzelt aufgegebenen Abfälle eingangs nach Größe und in mindestens einem weiteren Schritt nach Masse und/oder Form differenziert werden und wobei dem dann vorliegenden Abfall, durch Nutzung spezieller, materialspezifischer Parameter, gezielt einzelne Wertstoffe entzogen und der weiteren Verwertung zugeführt werden. Mit dem Ziel, die Aufbereitung zu rationalisieren und die Qualität der abgeschiedenen Wertstoffe zu erhöhen, wird das Verfahren so gestaltet, dass die vereinzelten Abfälle, beginnend an der Aufgabestation (1) bis zur Erfassung des Restmülls (9), in einem Hauptstrom (10) geführt werden, dass aus diesem Hauptstrom (10) zuerst großflächige, flexible Stoffe, dann große, harte Störstoffe und kleinere, flächig leichte Stoffe (41) entfernt werden, dass anschließend nacheinander mittels trocken arbeitender Abscheider (5, 6, 7, 8) einzelne Wertstoffe oder Wertstoffgruppen dem Hauptstrom (10) entnommen werden und dass die abgeschiedenen Wertstoffe oder Wertstoffgruppen in separaten Aufbereitungslinien (20, 60, 70, 80) für die Wiederverwertung aufbereitet werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen mit Wertstoffen,
insbesondere mit Kunststoffen, wobei die vereinzelt aufgegebenen Abfälle
eingangs nach Größe und in einem weiteren Schritt nach Masse und/oder Form
differenziert werden und wobei dem dann vorliegenden Abfall durch Nutzung
spezieller, materialspezifischer Parameter gezielt einzelne Wertstoffe entzogen
und der weiteren Verwertung zugeführt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Aufbereitung der Abfälle für eine
Wiederverwertung.
Durch die DE 196 28 613 A1 ist eine Anlage zur Aufbereitung von vorsortierten
Abfallgemischen vorgeschlagen worden. Bei dieser Anlage werden, aus einem
an einer Aufgabeeinheit gebildeten Abfallstrom, zunächst manuell bestimmte
Störstoffe aussortiert. Anschließend wird der Abfallstrom mittels Siebtrommel-
Trennanlage in eine Großfraktion und eine Kleinfraktion unterteilt. Beide Fraktio
nen
werden in unterschiedlichen Linien wiederholt in Leicht- oder Schwerstoffe
untergliedert. Auf allen Linien werden nach dem Durchlaufen, z. B. eines Kombi-
oder Magnetabscheiders, Kontrollplätze für Personal vorgesehen an denen
manuell bestimmte Stoffe entnommen und einem Sammeltrichter einer Aufberei
tungslinie zugeführt werden.
Eine solche Anlage ist äußerst problematisch, da für die meisten Sortiervorgänge
gesondertes Personal vorgesehen ist, das aus dem Abfallstrom unter denkbar
ungünstigen Bedingungen vorgegebene Gegenstände aussortieren muss.
Von besonderem Nachteil ist, dass die Zuverlässigkeit beim Aussortieren durch
die Fehlbarkeit des Menschen - mit seinen nicht im notwendigen Umfang spezia
lisierten Sinnesorganen - nicht im notwendigen Umfang gewährleistet werden
kann. Es können mit einer solchen Anlage keine werkstofflich wieder mit hoher
Qualität verwertbaren Wertstoffe mit vertretbaren Aufwendungen gewonnen
werden.
Durch die DE 198 00 521 A1 ist eine weitere, weitgehend automatisierte Anlage,
insbesondere für die Aufbereitung von Verpackungsabfällen vorgeschlagen
worden. Unter Verpackungsabfällen versteht man in diesem Fall überwiegend die
in den sog. "gelben Säcken" gesammelten Haushalt-Wertstoffabfälle, die über
wiegend Kunststoffe unterschiedlicher Art und Form enthalten sollen.
Nach einer Aufgabeeinheit, die geeignet ist, die aus Karton bestehenden Verpac
kungsbehälter oder die gelben Säcke zu öffnen und den Inhalt entlang eines
Abfallstromes zu vereinzeln, wird der Abfallstrom zunächst einer Siebtrommel-
Trennanlage mit rohrförmigen Sieböffnungen zugeleitet. Der Abfallstrom wird dort
in eine Fraktion kleinerer und eine Fraktion größerer Teile aufgeteilt. Die größe
ren Teile haben Querschnittsabmessungen größer als DIN A4.
Die kleinere Fraktion wird zunächst über einen Magnetabscheider einer weiteren
Siebtrommel-Trennanlage zugeführt und danach durch eine weitere Siebanlage
wiederum in unterschiedliche Größen - jetzt mit niedrigeren Grenzwerten -
untergliedert. Beide Größenfraktionen werden dann separaten Trenn-, Sortier-,
und Aufbereitungsanlagen zugeführt.
Zu den Sortieranlagen gehören auch solche, die mittels opto-elektronischen
Sensoren in einem Abfallstrom unterschiedliche Wertstoffe anhand ihrer spezi
fischen physikalischen Eigenschaften erfassen, und deren Position feststellen
können. Anschließend werden durch eine Steuereinheit Düsen positionsgenau
angesteuert und fördern die ausgewählten Gegenstände in räumlich getrennte
Auffangbereiche. Solche Anlagen bezeichnet man z. B. auch als sog. "Autosort
anlagen".
Diese Anlage gestattet - wie eingangs bereits festgestellt - eine weitgehende
Automatisierung der Wertstoffaufbereitung. Der wesentliche Nachteil dieser
Anlage ist, dass die Abscheidung der einzelnen Wertstoffe in einer Vielzahl von
Linien durchgeführt werden muss, wobei sich die einzelnen Abscheideanlagen
lediglich durch die Größe und Masse der auszuscheiden den Gegenstände
unterscheiden.
Neben dem extremen Aufwand hinsichtlich des Aufbaues und der Wartung der
Anlage, gewährleistet eine solche Arbeitsweise keine zuverlässig sortengerechte
Bereitstellung der einzelnen Kunststoff-Fraktionen für eine werkstoffgerechte
Wiederverarbeitung. Die Kosten der Wertstoffaufbereitung sind auch hier deutlich
höher als die Kosten für Original-Werkstoffe. Solche Anlagen sind nur aus Grün
den der Pflege und Erhaltung unserer Umwelt mit öffentlichen Mitteln betreibbar.
Eine speziell für die Aufarbeitung der sog. "gelben Säcke" (Wertstoff-Abfälle,
überwiegend aus Haushalten, mit einem hohen Anteil an Kunststoffen) beschreibt
die WO 98/18607.
Bei diesem Verfahren werden die "gelben Säcke" geöffnet und der vereinzelte
Wertstoffmüll über einen Magnetabscheider einem Behälter mit einem sog.
Agitator zugeführt. Der Agitator ist ein schwingend rotierendes Schlagmesser, der
den Kunststoff bzw. Abfall in einer Flüssigkeit zerkleinern soll. Die Flüssigkeit -
meist Wasser - wird an einem Bodenende als Suspension abgeführt. Am ande
ren Ende wird das Schwergut über eine Schleuse entnommen.
Die Suspension wird unter Zugabe von Wasser einer Siebtrommeleinheit zu
geführt, die die Faserstoffe von der körperlichen Fraktion der schwimmenden
Bestandteile trennt. Die fasrigen Bestandteile werden aus der Flüssigkeit entfernt
und die Restflüssigkeit eingedickt und entsorgt.
Die in der Siebtrommel erfassten körperlichen kleinen Gegenstände werden
weiter zerkleinert und in einer Schwimm-Sink-Anlage in aufschwimmende und
absinkende Stoffe untergliedert. Die absinkenden Stoffe werden nach einem
Trockenprozeß einem Wirbelstromabscheider zugeführt, wo die verbliebenen
Metalle ausgesondert werden.
Der Restmüll wird in einem folgenden Freifall-Scheider in einem elektrostatischen
Feld von PVC befreit. In einem nachgeordneten Sieb sortiert man den Restmüll
für die weitere Verwertung in große und kleine Fraktionen. Dieser Restmüll wird
meist verbrannt.
Nach einer zweiten Variante dieser Aufbereitung wird dem Behälter mit Agitator
eine zusätzliche Aufbereitungslinie vorgeschalten. In einer Siebanordnung wird
zwischen einer groben und einer feinen Struktur unterschieden, wobei die feine
Struktur kleiner DIN A4 sein soll.
Die feine Struktur wird zunächst über einen Magnetabscheider, eine weitere
Siebanordnung und die jetzt gröbere Fraktion über einen Windsichter geführt.
Das dort separierte Schwergut führt man einer opto-elektronischen Sortieranlage
zu, um die PET-Flaschen zu entnehmen.
Der Siebüberlauf aus der ersten Siebtrommel-Trennanlage wird über einen
Windsichter in flächig große und kleine, schwere Fraktionen unterteilt. Die flächig
große Fraktion - überwiegend große Folien gelangen zu einem Zerkleinerer und
verbleiben zerkleinert im Aufbereitungsprozess in einen ersten Behälter mit
Agitator.
Der aus der ersten Siebanordnung kommende Grobmüll wird mittels Magnet
abscheider von Eisenteilen und mittels Siebanordnung von Glasbruch, Steinen
und Sand befreit und über einen Windsichter in eine leichte und eine schwere
Fraktion unterteilt. Die leichte Fraktion wird dem Restmüll der ersten Sortierkette
zugeführt und gelangt mit diesem zusammen in den Behälter des Agitators.
Das Schwergut aus dem Windsichter wird zunächst nochmals über einen Ma
gnetabscheider geführt und zerkleinert. Dieser zerkleinerte Restmüll gelangt in
einen zweiten Behälter mit Agitator.
Die beiden Abgänge der Behälter mit Agitatoren führen ihre flüssige und ihre
feste Fraktion zwei unterschiedlichen Verarbeitungslinien zu, wobei in der flüssi
gen Fraktion lediglich die Faserstoffe abgetrennt werden und der verbleibende
Rest entsorgt wird.
Die relativ festen und schweren Fraktionen beider Behälter werden zerkleinert
und nach dem Schwimm-Sink-Prinzip in leichte und schwere Stoffe - relativ zum
Wasser - getrennt.
Die verbleibenden Fraktionen enthalten mehr oder weniger gereinigte Kunst
stoffe, die in dieser Form noch nicht für die werkstoffliche Wiederverwertung
geeignet sind. Für eine solche Wiederverwertung sind regelmäßig weitere,
aufwendige Anlagen und Verfahrensschritte notwendig.
Ein erheblicher, verbleibender Rest mit vielen Wertstoffen muß nach wie vor der
rohstofflichen Verwertung (z. B. Verbrennung) zugeführt oder anderweitig ent
sorgt werden.
Diese Art der Aufbereitung ist zum Einen nicht weniger aufwendig, als die
bereits beschriebenen Anlagen. Zum Anderen lassen sich mit einer solchen
Anlage nicht alle anfallenden Wertstoffe störungsfrei verarbeiten.
Gibt man z. B. große, stark verschmutzte Agrarfolien in die vorgeschaltene
Anlage, dann wird die erste Siebanlage sofort unbrauchbar und die gesamte
Anlage ist nicht mehr arbeitsfähig.
Gibt man dagegen die großen Agrarfolien sofort in einen der Agitatoren, dann
blockieren diese denselben sofort und langwierige Reparaturmaßnahmen sind
unvermeidlich.
Befinden sich im Abfall große Steine, die in der zweiten Siebanlage des vor
geschaltenen Prozesses im Sieboberlauf verbleiben, dann wird der Agitator
ebenfalls zerstört und funktionsunfähig. Langwierige Reparaturen sind unver
meidbar.
Ein wesentlicher Nachteil einer solchen Anlage ist außerdem, dass die Kunst
stoffe mit dieser Anlage nicht sortengerecht bereitgestellt werden können. Es
sind langwierige weitere Aufbereitungsstufen erforderlich, bis die Kunststoffe für
eine werkstoffliche Wiederverwendung die notwendige Reinheit besitzen.
Die so wieder gewonnenen Kunststoffe sind deutlich teurer als neu erzeugte
Kunststoffe. Zudem kann in der Regel nicht deren gewünschte, hohe Qualität
gewährleistet werden.
Die Folge ist, dass man auf die sortengerechte, werkstoffgerechte Aufbereitung
der Kunststoffe meist verzichtet und der rohstofflichen Nutzung den Vorzug gibt.
Die Nachteile dieser Vorgehensweise liegen auf der Hand.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufbereitung
von Abfällen jeder Art, vorzugsweise jedoch solchen mit einem wesentlichen
Anteil an wiederverwertbaren Wertstoffen, vorzuschlagen, das unabhängig von
der Art und Form des aufgegebenen Abfalles stets funktionsfähig bleibt, und das
in der Lage ist die wesentlichsten Wertstoffe, vor allem auch Kunststoffe, in einer
solchen Reinheit und Qualität bereit zu stellen, dass eine werkstoffliche Wieder
verwertung ohne Qualitätsverluste möglich ist. Der Verfahrensablauf soll einfach
und überschaubar sein.
Die Anlage soll mit einer deutlich geringeren Anzahl von Aggregaten auskommen
als bisher übliche Anlagen. Dabei sollen die Kunststoffe auch in extrudierter
Form bereit gestellt werden können.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 definierten Verfahrensschritten gelöst.
Der an der Aufgabestation aus Abfall gebildete Hauptstrom wird durch die
schrittweise Entnahme von großflächig flexiblen Gegenständen, von großen
harten Gegenständen und von flächig, leichten Stoffen zunächst gezielt für einen
effektiven Einsatz von bekannten Abscheiders vorbereitet. Den Abscheiders liegt
eine vorzugsweise trockene Fraktion mittelgroßer, ggfs. rollfähiger und nicht zu
schwerer Gegenstände vor. Die von den Abscheiders an Hand spezifischer
Parameter abgeschiedenen oder "entnommenen" Wertstoffe oder Wertstoff
gruppen werden erst dann einem Zerkleinerungsvorgang und einem Wasch
vorgang unterworfen, wenn sie von anderen Stoffen den Abfalls bereits zu
verlässig separiert wurden. Trennvorgänge für Wertstoffgruppen erfolgen im
Bereich der Aufbereitungslinien nur dann, wenn unterschiedliche Kunststoffe im
Abfall miteinander mechanisch verbunden sind (z. B. Becher aus PE ineinander
gesteckt mit Bechern aus PP). Diese Trennung kann erst nach einem Zer
kleinerungsvorgang, in dem auch mechanische Verbindungen gelöst werden,
erfolgen. Werden die Kunststoffe auf eine Schnitzelgröße von etwa 10 bis 15 mm
zerkleinert, lösen sich die mechanischen Verbindungen mit hoher Wahr
scheinlichkeit. Diese Schnitzelgröße ist jedoch mit den opto-elektronischen
Sortieranlagen nicht mehr zuverlässig voneinander trennbar.
Es müssen deshalb in den Aufbereitungslinien Trenn- oder Abscheidevorgänge
eingesetzt werden, die nach anderen Prinzipien arbeiten.
Der verbleibende Restmüll im Hauptstrom enthält dann im wesentlichen nur noch
die Stoffe, die nicht gezielt entnommen wurden. Dagegen liegen die gezielt
"entnommenen" Stoffe, bzw. Gegenstände in einer ausgesprochen hohen Rein
heit vor. Sie sind nach entsprechenden Zerkleinerungs-, Wasch- und Separier
vorgängen extrudierfähig und lassen sich erneut zu hochwertigen Gebrauchs
gegenständen, d. h. werkstofflich, verarbeiten. Diese Aufbereitung kann, aber sie
muß nicht unmittelbar zeitlich und räumlich mit der Aufarbeitung des Haupt
stromes gekoppelt sein.
Dieses Verfahren ermöglicht erstmals die Aufbereitung von Wertstoffabfall in
einer besonders kostengünstigen Weise.
Die Modifikation des Verfahrens nach Anspruch 2 ist in besonderer Weise für die
Aufbereitung der mit den sog. "gelben Säcken" erfassten Wertstoffe und für
beliebige andere Kunststoffabfälle, einschließlich der Agrarfolien, geeignet.
Die hier präziser dargestellten Vorrichtungen zur Entfernung der großflächigen
Folien, der großen Hartkörper und der flächigen Leichtstoffe haben sich bereits
bei ähnlichen Aufgaben in der Praxis bewährt und ermöglichen die Aufbereitung
des Abfallstomes in einer Weise, dass sowohl Magnetabscheider für das Ab
scheiden magnetischer Wertstoffe, als auch die opto-elektronischen Sortiervor
richtungen unter optimalen Bedingungen wirksam werden können.
Die in dem Anspruch 3 definierte Reihenfolge hat sich wegen der geometrischen
Formen der üblicherweise aus den Kunststoffen gefertigten Gegenstände be
sonders bewährt. Das Abscheiden der Kunststoff-Fraktionen nach dem vor
geschlagenen Schema entspricht den heute üblichen Verwendungsprinzipien für
derartige Kunststoffe. So werden aus POLYPROPYLEN (PP) und aus POLY
STYROL (PS) regelmäßig Trinkbecher produziert, die der Verbraucher häufig in
einander gesteckt in den Abfall gibt. Die AUTOSORT-Vorrichtung erkennt
regelmäßig nur den jeweils äußeren Becher. Diese Gruppenfraktion kann nach
dem Zerkleinern, dem Waschen und Turboseparieren z. B. nach der Dichte-
Trennung separiert werden.
Die Modifikation des Anspruches 4, bezogen auf die Aufbereitung der Wertstoff
gruppe PP/PS wurde bereits in Bezug auf Anspruch 3 erwähnt. Das Schwimm-
Sink-Verfahren zur Trennung der beiden Kunststoff-Fraktionen hat sich hier
besonders bewährt, weil beide Stoffe deutlich verschiedene Dichten besitzen.
Unbehandeltes Wasser kann hier als Trennmittel benutzt werden.
Das Abscheiden von Nichteisenmetallen aus dieser Gruppenfraktion - nach
Anspruch 5 - macht sich dann erforderlich, wenn Kunststoffbehälter z. B. mit
Aluminium verstärkt oder beschichtet sind.
Das Aufbereiten der Polyolefine-Fraktion, zusammen mit der flächig leichten
Fraktion - nach Anspruch 6 gewährleistet, dass die in Folien aus Polyolefinen oft
eingebrachten Sonderstoffe zur Erzielung bestimmter Eigenschaften, z. B. Weich
macher nicht die Wiederverwertung solcher Stoffe auf anderen Einsatzgebieten
verhindern.
Das Einfügen eines Arbeitsschrittes zum Vorzerkleinern einer abgeschiedenen
Wertstoffgruppe - nach Anspruch 7 - ist dann sinnvoll, wenn durch die Vorzer
kleinerung mechanisch aneinander haftende Kunststoffe unterschiedlicher Art
ausreichend zuverlässig voneinander getrennt werden können. Die Größe der
Kunststoffschnitzel, die bei der Vorzerkleinerung entstehen, liegt dann noch in
dem Bereich, in dem die Düsen einer Autosortanalage noch zuverlässig einzelne
Kunststoffschnitzel auswerfen können. Werden zufällig noch einzelne Schnitzel
einer anderen Kategorie mitgerissen, dann ermöglicht die nachfolgende Aus
scheidung der anderen Kunststoffgruppe aus der eben separierten Fraktion, die
Korrektur solcher Fehler.
Der Vorteil dieser Arbeitsweise besteht darin, dass die einzelnen Kunststoff
fraktionen in einem hohen Reinheitsgrad bereitgestellt werden, die eine wert
stoffliche Wiederverarbeitung nahezu ohne Qualitätseinbußen ermöglicht. Auf
wendige Trennvorgänge in Schwimm-Sink-Anlagen, die regelmäßig eine be
stimmte Steuerung der Dichte der Trennflüssigkeit erfordert und zwingend weite
re Schritte des Turboseparierens und des Trocknens erfordern, werden über
flüssig.
Die Aufbereitung der eingangs mechanisch aus dem Abfallstrom entfernten
großen Folien, z. B. Agrarfolien, nach Anspruch 8, in einem Schwergut-Naß-
Abscheider ermöglicht einerseits ein problemloses Reinigen der Folien. Zum
Anderen verdichten die im Einfallbereich der Folien wirksamen Wasserstrahlen
die Folien derart, dass sich diese in der folgenden Zerkleinerungsanlage zu
verlässig verarbeiten lassen.
Sowohl die am Turboseparator abgeschiedenen, fasrigen Stoffe (Papier und
Pappe), als auch die aus den Folien wieder gewonnenen Kunststoffe lassen sich
auch werkstofflich in vorteilhafter Weise wieder verwenden.
Wie wir aus der bisherigen Darstellung entnehmen konnten, wurde das Wasser
als Reinigungsmittel oder als Mittel zum Separieren einzelner Stoffe aus dem
Bereich des Hauptstromes vollständig Verbannt. Der Aufwand zur wiederholten
Aufbereitung des verschmutzten Wassers wäre dort zu hoch.
Nach dem vorliegenden Verfahren dient das Wasser als Reinigungsmittel oder
als Mittal zum Ausführen bestimmter Trennvorgänge nur an den Gegenständen
bzw. Stoffen, die gezielt zur Wiederverwertung dem Hauptstrom entnommen
und bei Trennvorgängen bereits gewaschen wurden.
Die im Restabfall verbleiben den Gegenstände bzw. Stoffe behalten ihren
Schmutz.
Die im Kreislauf des Wassers nach Anspruch 10 notwendigen Aufbereitungs-
Aggregate können daher in ihrer Zahl, ihrer Kompliziertheit und Größe auf ein
Minimum reduziert werden. Durch die Reihenfolge und die Art der Verwendung
des aufbereiteten Wassers ist es möglich, eine einzige Wasseraufbereitungs
anlage sowohl für die Schwimm-Sink-Trennung, als auch für die Wasch- und
Lösvorgänge zu verwenden.
Die Gesamtkosten einer Anlage nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für die
Aufbereitung des Abfalls mit wertstofflicher Wiederverwendung der abgeschiede
nen Fraktionen kann auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten werden.
Die Grundform der Anlage nach Anspruch 11 ist in besonderer Weise zur Aus
führung des beschriebenen Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 geeignet.
Die Zahl der notwendigen Aggregate wird auf ein Minimum beschränkt. Es finden
ausschließlich solche Aggregate Anwendung, die sich in der Praxis an anderem
Ort bisher bereits gut bewährt haben. Die Anlage ist übersichtlich und gestattet
eine einfache Wartung.
Die Ausführungsvariante nach Anspruch 12 ist besonders für die Aufbereitung
der mit den "gelben Säcken" erfassten Wertstoffe geeignet.
Mit der Zuordnung von Aufbereitungslinien nach Anspruch 13 kann man die
gezielt entnommenen Wert- oder Kunststoffe sofort säubern und für das Ex
trudieren oder Kompaktieren vorbereiten. Solche Anlagen können hinsichtlich
ihrer Größe und Ausstattung auf ein Minimum begrenzt werden, weil jeweils nur
eine bestimmte Kunststoffsorte bearbeitet werden muß.
Die Ausstattung der Aufbereitungslinien für Wertstoffgruppen mit Trennanlagen
nach Anspruch 14, ermöglicht die Ausführung exakt definierbarer Trennvorgänge
nach den Zerkleinerungs- und Waschprozessen.
Das Einfügen der Extruder und Verpackungseinheiten in die Aufbereitungslinien
nach Anspruch 15, ermöglicht das für die Wiederverwertung notwendige Struktu
rieren und transportgerechte Verpacken der wieder gewonnenen Wertstoffe.
Die Modifikation der Anlage nach Anspruch 16 bietet die Voraussetzung zur
qualitativ hochwertigen Trennung von Wertstoffgruppen, deren Kunststoffteile
mechanisch miteinander verbunden sind, ohne Verwendung von Schwimm-Sink-
Abscheideprozessen.
Die Aufbereitungslinie für Großfolien nach Anspruch 17 erlaubt eine zuverlässige
Aufbereitung dieser sehr schwierig zu verarbeitenden Abfälle.
Der Vorteil der Anlage nach Anspruch 11 mit all ihren Modifikationen der folgen
den Ansprüche hat den entscheidenden Vorteil, dass man praktisch jede Art von
Abfall verarbeiten kann. Das ist dort von entscheidender Bedeutung, wo es keine
differenzierte Erfassung für Abfälle unterschiedlicher Qualitäten gibt.
In solchen Fällen ist es jedoch angezeigt, dass man in einem vorgeordneten
Arbeitsschritt kompostierbare Abfälle abscheidet und den verbleibenden Rest in
einen weitgehend trockenen Zustand überführt.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen,
Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Gesamtanlage mit Hauptstrom
und mehreren Aufbereitungslinien,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Wasserkreislaufes für die An
lage nach Fig. 1 und
Fig. 3 eine zweite Variante der Aufbereitungslinien für PP und PS sowie
der Aufbereitungslinie für Polyolefine
Die beschriebene Anlage ist in besonderer Weise für die Aufbereitung von
Wertstoffabfällen geeignet die hinsichtlich der Art der Abfälle einer gewissen
Vorauswahl unterworfen wurden. Die Anwendung dieser Anlage und des be
schriebenen Verfahrens beschränkt sich jedoch nicht allein auf diese vorsortier
ten Abfälle. Sie ist für beliebige Abfallarten geeignet. Die Voraussetzung für die
Nutzbarkeit der Anlage ist lediglich, dass die Abfälle gegebenfalls nach einer
Vorbehandlung vereinzelt werden können.
Kompostierbare Abfälle sollten Möglichkeit in einem vorgeschalteten Arbeitsgang
separiert werden.
Der prinzipielle Verfahrensablauf der Abfallaufbereitung ist in Fig. 1 dargestellt.
Der gesammelte Müll wird mit einer Aufgabeeinheit 1 zu einem überwiegend
gleichmäßig breiten Hauptstrom 10 vereinzelter Abfallgegenstände geformt und
zunächst von übergroßen Teilen (gemeint ist sog. "Sperrmüll") befreit.
Dieser so vorbereitete Abfall wird in dem Hauptstrom 10 bis hin zur Sammelstelle
für einen Restabfall gefördert und nacheinander bestimmten Abscheidevorgän
gen unterworfen.
Der erste Abscheider ist eine sogenannte Großfolien-Abtrennvorrichtung 2. Diese
Großfolien-Abtrennvorrichtung 2 ist vorteilhaft mit bogenförmig an Transport
elementen geführten zinkenförmigen Greifern versehen, die in der Lage sind
großflächige Folienabschnitte aus dem Abfallstrom herauszuziehen und die auf
den Folien liegenden Gegenstände wieder auf den Abfallstrom zurückzuführen.
Ein Beispiel für eine Anlage dieser Art ist u. a. in der DE 298 18 198 U1 dar
gestellt und beschrieben.
Der auf diese Weise von sehr großen Folien befreite Abfallstrom gelangt jetzt in
einen ebenfalls ansich bekannten Siebtrommelabscheider 3. Die Sieböffnungen
dieses Abscheiders 3 sind so gewählt, dass alle Teile, die in ihren Abmessungen
größer sind als ca. 300 mm, aus dem Hauptstrom 10 beseitigt werden. Die hier
entfernten großen Teile - wir bezeichnen die schweren Störstoffe als "große
Hartstoff-Fraktion" 31 - werden zunächst nur gesammelt, und können nach einer
manuellen Prüfung dieser oder jener weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
Der jetzt von großen Folien und schweren harten Gegenständen großer Ab
messungen befreite, im Hauptstrom 10 befindliche Abfall wird jetzt auf einen
sogenannten Ballistik-Separator 4 von kleineren leichten und flächigen Teilen -
flächig leichte Fraktion 41 - und auch von kleinen und körnigen Teilen und
Schmutz befreit. Die flächig leichte Fraktion 41 besteht überwiegend aus Papier
und kleineren Verpackungsfolien.
Im Hauptstrom 10 verbleiben etwas schwerere Teile, die in der Mehrzahl un
regelmäßig geformt und weitgehend hart sind. Sie können auf einer geneigten,
schwingend bewegten Förderstrecke mehr oder weniger nach unten rollen,
während die leichten flächigen Gegenstände (41) hier schrittweise nach oben
wandern und dann zu einem später bezeichneten Punkt befördert werden.
Die schwere rollende Fraktion des jetzt weiterführenden Hauptstromes 10 ist für
den Einsatz von spezifischen Abscheidern, auch für opto-elektronische Sortier
anlagen, die z. B. auch als "Autosort-Anlagen" bezeichnet werden, geeignet.
Die schwere rollende Fraktion befindet sich, unbeweglich liegend, auf schnell
beweglichen Förderbändern. Über diesen Förderbändern werden Sensoren
angeordnet, die die Form, die Farbe oder auch die Zusammensetzung der Stoffe
mittels Spektralanalyse erfassen können. Sie erfassen auch den Ort ausgewähl
ter Gegenstände. Auf der Grundlage des im Rechner entstehenden Erfassungs
musters werden dann, durch den Rechner gesteuert, im Bereich der Abwurfstelle
z. B. Düsen betätigt, die die ausgewählten Gegenstände in einer von den übrigen
Gegenständen abweichenden Bahn in abgetrennte Fangbereiche auswerfen bzw.
entnehmen.
Es hat sich gezeigt, dass es zweckmäßig ist, vor diesen opto-elektronischen
Sortieranlagen, die meist schwereren Teile aus Eisen mittels Magnetabscheider
5 aus dem Hauptstrom 10 zu entfernen.
Nach der Entfernung der Gegenstände aus Eisen, beginnt man zweckmäßig mit
dem Abscheiden der sogenannten PET-Fraktion 61 (Poly-Ethylen-Terephthalat).
Die dem Rechner der opto-elektronischen Sortieranlage 6 vorgegebenen Aus
wahlkriterien werden hier auf die optisch erfassbaren Parameter, der PET-Frak
tion eingestellt.
Diese abgetrennte PET-Fraktion kann in einer quer zum Hauptstrom 10 geführ
ten Aufbereitungslinie 60 weiterverarbeitet werden. Der Normalfall ist jedoch dass
gerade diese Fraktion in speziellen Anlagen aufbereitet werden, die bei einem
größeren Stoffdurchsatz rentabel betrieben werden können.
In der nächsten opto-elektronischen Sortieranlage 7 werden die Abwurfdüsen
durch den Computer so gesteuert, dass die Gegenstände aus Polypropylen und
Polystyrol aus dem Hauptstrom 10 abgeschieden werden. Das Abscheiden
dieser Wertstoffgruppe ist deshalb notwendig, weil Teile aus Polypropylen PP
und Polystyrol PS in den üblichen Gebrauchsformen (z. B. ineinander gesteckte
Becher) sehr häufig mechanisch miteinander verbunden sind.
Die Aufbereitung dieser Wertstoffgruppe PP/PS in der Aufbereitungslinie 70
erfolgt zunächst durch Zerkleinern (Z bei 71), durch das Waschen (W bei 72) und
schließlich durch das Turboseparieren (T bei 73). Bei der Zerkleinerung 71 wird
automatisch auch die mechanische Verbindung zwischen Gegenständen aus PP
und PS gelöst. Das jetzt trockene Gemisch aus Kunststoff-Schnitzeln wird jetzt
einer Schwimm-Sink-Trennanlage SS: 74 zugeführt.
Das Polystyrol PS sinkt aufgrund seiner höheren Dichte ab, während das Poly
propylen PP an der Wasseroberfläche verbleibt.
Aus den so getrennten Fraktionen PP bzw. PS wird, nach einem entsprechenden
Trocknungsvorgang, in sogenannten Wirbelstrom- oder Nichteisenmetallabschei
dern NE: 75, 77 überwiegend das jetzt freigewordene Aluminium abgeschieden
und einer separaten Wiederverwertung zugeführt.
Die Fraktionen PP 76 und PS 78 liegen jetzt als saubere wiederverarbeitbare
Fraktionen vor. Man kann sie extrudieren und der werkstofflichen Verwertung
zuführen. In gewaschener, getrockneter, von Aluminium getrennter und kompak
tierter Form wird man sie der der rohstofflichen Verwertung zuführen.
Aus dem Hauptstrom 10, der jetzt bereits von Eisen, von der PET-Fraktion, von
Polypropylen PP und Polystyrol PS sowie von einem Teil des Aluminiums befreit
ist, werden in einem nächsten Schritt die Polyolefine (überwiegend PP und PE)
abgeschieden. Auch in diesem Falle sind dem Rechner der opto-elektronischen
Sortieranlage 8 die physikalischen Parameter von Polypropylen PP und Polyethy
len PE vorgegeben, weil Gegenstände aus diesen Stoffen auch regelmässig
mechanisch miteinander verbunden sind.
Diese hier ausgeschiedene Wertstoffgruppe wird, zusammen mit den im Balistik
separator 4 abgeschiedenen flächig leichten Stoffen 41 zusammen geführt und
gemeinsam in die Zerkleinerungsanlage Z: 81 gebracht. Auch dieser Zerkleine
rungsanlage 81 ist ein Friktionswäscher 82 und ein Turbosepartor 83 nach
geordnet. In dem Turboseparator 83 wird das beim Zerkleinern und beim Wasch
vorgang aufgelöste Papier und die Pappen als fasrige Masse mit abgeführt. Die
Kunststoffe sind nach dem Turboseparieren trocken.
Die dann weitgehend trockene Fraktion aus Polypropylen PP (5 bis 10%) und
Polyethylen PE (90 bis 95%) wird in einem Windsichter 84 in eine flächig leichte
und in eine schwerere, kompakte Fraktion unterteilt. Diese Unterteilung hat den
Zweck, die unterschiedlichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften
der verschiedenen Gegenstände aus Polyolefinen nicht zu mischen.
Strebt man eine ausschließlich rohstoffliche Verwertung an, ist diese Trennung
durch den Windsichter nicht erforderlich.
Eine Abscheidung der Polypropylen-Anteile aus dieser Fraktion kann in der
Mehrzahl der Fälle unterbleiben, wenn hier nur eine rohstoffliche Verwertung
dieser Kunststoffe vorgesehen ist oder wenn der PP-Anteil nur sehr gering ist.
Ein Beispiel für die Abscheidung von PP wird später noch beschrieben.
Die aus dem Windsichter gewonnenen Fraktionen, werden in diesem Falle bei
85 bzw. 87 getrennt voneinander kompaktiert oder extrudiert und einer weiteren
Verwertung zugeführt.
Ist in den Abfällen ein deutlicher Teil an PVC-Gegenständen vorhanden und
sollen die Kunststoffe vorwiegend einer rohstofflichen Verwertung zugeführt
werden, dann ist es sinnvoll, in einem ersten Schritt alle Teile aus PVC zu,
entnehmen. In einem zweiten Schritt werden dann alle übrigen Kunststoffe
entnommen. Letztere werden dann gewaschen, getrocknet und der Verbrennung
zugeführt. Das Waschen und Trocknen dieser Kunststoffe ist deshalb notwendig,
damit beim Verbrennungsvorgang nicht zu viele Glührückstände (Asche und
Sand) verbleiben. Diese führen zu hohen Kosten an den Verbrennungsanlagen.
Der Hauptstrom 10 kann in der Folge, so es rationell ist, noch beliebig vielen
opto-elektronischen Sortieranlagen zugeführt werden. Entscheidend ist, dass sich
im Hauptstrom 10 noch ausreichende Mengen verwertbarer Rohstoffe befinden.
In der Regel wird jedoch nach der Abscheidung der Polyolefine (bei 8) der
verbleibende Restabfall im Sammler 9 gesammelt. Er gelangt je nach seiner
Struktur auf eine Deponie oder in eine andere Anlage, zur rohstofflichen Ver
wertung.
Der Vorteil dieser Aufbereitung des Abfalles besteht darin, dass unabhängig von
der Art und Größe des Abfalls und seiner Zusammensetzung, stets ein störungs
freier Aufbereitungsvorgang stattfinden kann.
Sogenannter Sperrmüll wird bereits automatisch in der Aufgabeeinheit abge
sondert. Mit der Entfernung der großen Folien, der großen und schweren Stör
stoffe sowie der kleinen flächigen Teile wird der Abfallstrom so vorbereitet, dass
die bekannten Abscheideanlagen z. B. opto-elektronischen Sortieranlagen zu
verlässig und störungsfrei arbeiten können.
Sie entnehmen immer nur die Stoffe aus dem Abfall, die man einer Wiederver
wertung zuführen möchte. Jeder Rest, der nicht zur Auswahl bestimmt ist,
verbleibt im Abfallstrom und gelangt letztendlich in den Restmüll. In keiner Phase
muss der Gesamtmüll durch einen Waschvorgang geführt werden.
Waschvorgänge sind regelmäßig nur den Aufbereitungslinien 20, 60, 70, 80
ausgewählter Werkstoffe zugeordnet.
Diese Zuordnung des Waschkreislaufes ist deutlich aus der Fig. 2 zu sehen.
Frisches aufbereitetes Wasser aus der Wasseraufbereitungsanlage WA wird
zunächst den Schwimm-Sink-Trennanlagen SS: 74 und dann den Friktions
waschanlagen 23, 62, 72 und 82 zugeführt. Auch der Schwergut-Nass-Abschei
der 21 wird mit überwiegend frischem, aufbereitetem Wasser beschickt.
Das dann beim Turboseparieren T bei 24, 63, 73, 83 abgeschiedene Schmutz
wasser, mit einem hohen Faseranteil wird in den Wasserkreislauf zurückgeführt.
In der Wasseraufbereitungsanlage WA wird das Wasser zunächst gefiltert (von
groben Partikeln → 100 µm - befreit) und anschließend z. B. in mindestens
einer Filtrationsstufe W2 von den Feinstpartikeln befreit. In einem anschließen
dem Reaktorbehälter W3 wird über die Zugabe von Zusatzstoffen mittels Dosier
anlage W4 das Wasser auch chemisch wieder in eine brauchbare Zusammenset
zung gebracht. Unerwünschte Stoffe werden in unproblematische oder unlösliche
Stoffe umgesetzt. In einigen Fällen werden die störenden Stoffe auch in solche
Stoffe umgesetzt, die anschließend ausgasen. Hier setzt man meist Wasser und
Kohlendioxyd frei.
Entsprechende Nachfilter W6 scheiden ggfs. Ausfällprodukte ab. Bei einer
Wasserverwendung wie sie hier vorliegt, kann man auf diesen Prozeß verzichten
da diese unlöslichen Stoffe dann im Vorfilter W1 mit abgeschieden werden
können. Den Reaktor W3 kann man auch so anordnen, dass das von ihm
aufbereitete Wasser wieder der Flottationsanlage W2 zugeführt wird. Dort werden
dann die Ausfällprodukte sofort wieder ausgeschieden. Durch diese Einbindung
des Reaktors W3 ist es dann auch möglich, denselben mittels entsprechender
Ventile nur dann zu aktivieren, wenn es unbedingt erforderlich ist.
Ein Zwischenspeicher W7 hält dann das aufbereitete Wasser für den erneuten
Verbrauch bereit. Mittels Pumpe W5 wird das aufbereitete Wasser dem Zwi
schenspeicher W7 entnommen und den Verbrauchern wieder zugeführt.
Hat man in einer Anlage, wie sie anhand der Fig. 1 beschrieben wurde, auch
Schwimm-Sink-Trennanlagen SS: 74 vorgesehen, dann wird das frisch gereinigte
Wasser in der dafür notwendigen Menge zunächst diesen Trennvorrichtungen
zugeführt.
Das aus den Schwimm-Sink-Trennanlagen SS abgezogene Wasser, hat noch
eine solch gute Qualität, dass es die Waschvorgänge und die Trennvorgänge in
Schwergut-Nass-Abscheidern 21 realisieren kann.
Diese Art der Einbindung des Wassers in den Aufbereitungsprozess, hat den
entscheidenden Vorteil, dass die Wassermenge, die sich im Kreislauf befindet,
auf ein sehr niedriges Maß reduziert werden kann. Es werden nur die Teile des
Abfalls einem Waschprozess unterzogen, die für die Weiterverarbeitung vor
gesehen sind.
Es sind auch keine getrennten Aufbereitungsanlagen für das Wasser von
Schwimm-Sink-Trennungen und für das Wasser der Waschvorgänge notwendig.
Durch den möglichen Verzicht auf Trennvorgänge nach dem Schwimm-Sink-
Prinzip SS für Kunststoffe mit sehr geringen Dichteunterschieden, braucht auch
keine regelmäßige Überwachung der Dichte der Trennflüssigkeit mehr erfolgen.
Gegenüber den bisher bekannten Anlagen und des Standes der Technik ist es
mit dieser Art der Aufbereitung von Abfall erstmals möglich, die Wiederver
wertung von Rohstoffen oder Werkstoffen aus dem Abfall mit gleichen oder
niedrigeren Kosten zu realisieren, wie sie sie die ursprüngliche Herstellung von
Kunststoffen erfordern.
Diese Aufbereitungsanlagen und die Aufwendungen für das Betreiben derselben
amortisieren sich erstmals selbst. Die Abfallentsorgung braucht nicht mehr in
jedem Fall subventioniert werden.
In der Beschreibung der Anlage nach Fig. 1 wurde bisher nicht auf die Ver
arbeitung der großen Folien eingegangen. Diese großen Folien im Abfall sind
meist die als Agrarfolien bezeichneten, extrem großen Folien aus Landwirt
schaftlichen Betrieben oder Großgärtnereien. Diese extrem großen Folien werden
durch die Aufgabeanordnungen zunächst in eine meist gesteckte Form gebracht.
Diese gesteckte Form bleibt auch nach der Entnahme aus dem Abfallstrom im
wesentlichen erhalten.
Dieser Folienstrang wird über ein Förderband fallend in einen Schwergutnass
abscheider 21 gefördert. Auf dem Weg zwischen dem Abwurfpunkt des Förder
bandes und der Flüssigkeitsoberfläche im Schwergut-Nass-Abscheider 21, wird
dieser Strang durch unterschiedlich gerichtete Wasserstrahlen zu einem konzen
trierten Strang, zusammengefasst und von den gröbsten Schmutzpartikelln befreit.
Im Schwergut-Nass-Abscheider 21 werden schwere Teile abgeschieden, die dem
Foliestrang noch anhaften konnten. Lose Teile aus Pappe, Papier oder irgend
welche Kartonagen werden durch die starken, seitlichen Wasserstrahlen räumlich
von den Foliesträngen entfernt und an einem anderen Austragsort für die Wei
terverarbeitung erfasst.
Die aus dem Schwergut-Nass-Abscheider 21 herausgeführte Folie ist vorgewa
schen und von der größten Zahl der mitgeführten Teile befreit. Im nachfolgenden
Zerkleinerer Z: 22 können die Schneidwerkzeuge den Strang zuverlässig und
störungsfrei zerkleinern. Störungen durch freie Folienabschnitte, die die Messer
verdecken oder sich zwischen den Messern verklemmen, sind bei dieser Vor
bereitung der Folienstränge nicht mehr festgestellt worden.
Die den Zerkleinerer 22 verlassenden Folienabschnitte werden in einer nach
geschalteten Friktionswaschanlage W: 23 abschließend gewaschen. In einem
Turboseparator 24 wird, wie vorn bereits beschrieben, Wasser zusammen mit
Schmutzpartikeln und den Fasern von Papier und Pappe entfernt. Die zurück
bleibenden Kunststoffe sind trocken und lassen sich extrudieren oder kompaktie
ren und stehen so für eine Wiederverarbeitung zur Verfügung.
In Fig. 3 ist eine andere Art der Aufbereitung der Polyolefine beschrieben. Die in
Verbindung mit Fig. 1 dargestellte Aufbereitung dieser Stoffe, führt zu einem
Gemisch von Kunststoffen, dass etwa zu 85 bis 95% aus Polyäthylen und zu
etwa 10 bis 15% aus Polypropylen besteht. Ein solches Kunststoffgemisch ist in,
der Regel für eine werkstoffliche Nutzung dieser Kunststoffe ungeeignet.
Die von der opto-elektronischen Sortieranlage 8 aussortierten Teile aus Polyethy
len PE und Poplypropylen PP, die meist mechanisch miteinander verbunden
sind, werden hier einem sogenannten Vorzerkleinerer 801 zugeführt. Dieser
Vorzerkleinerer 801 zerteilt die abgeschiedenen Gegenstände in Teile mit einer
Korngröße von etwa 35 bis 45 mm. Bei dieser Art der Zerkleinerung werden die
meisten mechanischen Verbindungen zwischen Teilen aus PE und PP gelöst.
Andererseits sind die so zerkleinerten Kunststoffteile nach ausreichend groß, so
dass sie zuverlässig mit Hilfe der opto-elektronischen Sortieranlagen 802, 803
separierbar sind.
Dieser Vorzerkleinerungsanlage 801 wird deshalb in den Strom aus überwie
gends Polyethylen PE mittels opto-elektronischen Sortieranlage 802 das Poly
propylen PP abgeschieden. Da bei der Abscheidung von PP mittels Düsen auch
Polyethylenteilchen mitgerissen werden, schliesst man dann nochmals eine opto
elektronischen Sortieranlage 803 an, die aus dem Strom der Polypropylenteil
chen PP mitgerissene Polyethylenteile PE abscheidet und in den PE-Strom
zurückführt. Durch diese zusätzliche, trocken durchgeführte Sortiermaßnahme ist
es möglich, den Anteil von PP im PE-Strom auf 1% und weniger zu reduzieren.
Diesem so aufbereiteten PE-Strom wird dann, wie in Fig. 1 beschrieben, die
leichte flächige Fraktion 41 des Ballistik-Separators 4 zugeführt und die Aufberei
tung dieses Gemischs erfolgt dann, so wie es in Bezug auf Fig. 1 bereits be
schrieben wurde.
Der dann deutlich höhere Reinheitsgrad der Fraktionen 86, 88, die den Windsich
ter 84 verlassen, gestattet dann auch das Extrudieren der gewonnenen Kunst
stoffe und deren weitere werkstoffliche Verarbeitung.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es auch, im Hauptstrom 10 eine opto
elektronische Sortieranlage für das Abscheiden von Getränkekartons vorzusehen.
In der üblichen Aufbereitungslinie (analog 70 oder 80) werden Pappe und Papier
schichten ab- und aufgelöst, Aluminium abgeschieden und das PE separiert.
1
Aufgabeeinheit
10
Hauptstrom (Abfall)
2
Folien-Abtrennvorrichtung
20
Aufbereitungslinie-Großfolien
21
Schwergut-Nass-Abscheider
22
Zerkleinerungsanlage
23
Waschanlage
24
Turboseparator
25
Extruder
26
Kunststoff-Fraktion
3
Siebtrommelabscheider
31
Hartstoff-Fraktion, groß
4
Ballistic-Separator
41
Leichtstoff-Fraktion, flächig
5
Magnetabscheider
51
Eisenfraktion
60
Aufbereitungslinie (PET)
61
PET (Polyetylenterephthalat)
7
opto-elektronische Sortiervorrichtung
70
Aufbereitungslinie (PP/PS)
71
Zerkleinerer
72
Waschanlage
73
Turboseparator
74
Schwimm-Sink-Trennanlage
75
Nichteisenmetallabscheider/Wirbelstrom abscheider
76
Polypropylen-Fraktion
77
Nichteisenmetallabscheider/Wirbelstromabscheider
78
Polystyrol-Fraktion
79
Nichteisenmetall-Fraktion
8
opto-elektronische Sortiervorrichtung
80
Aufbereitungslinie (Polyolefine)
801
Vorzerkleinerer
802
Autosortanlage PP
803
Autosortanalge PE
81
Zerkleinerer
82
Waschanlage
83
Turboseparator
84
Windsichter
85
Extruder/Komprimieranlage
86
Polyolefine, hart
87
Extruder/Kompimieranlage
88
Polyolefine (Folie)
9
Restmüllsammler
W Wasseraufbereitung
W1 Vorfilter
W2 Flottationsstufe
W3 Reaktionsbehälter
W4 Dosiereinrichtung
W5 Pumpe
W6 Nachfilter
W7 Zwischenspeicher
Zusatzbezeichnungen
Abscheider
A opto-elektronischen Sortieranlage
F Großfolienabscheider
S Siebtrommelabscheider
B Ballistik-Separator
M Magnetabscheider
T Turboseparator
NE Nichteisenabscheider (vorwiegend AI)
SN Schwergut-Nassabscheider
SS Schwimm-Sink-Trennanlage
Aufbereiter
Z Zerkleinerer
VZ Vorzerkleinerer
W Friktionswaschanlage
Ext Extruder
Wertstoffe
Fe Eisenteile
PE Polyethylen
PET Polyethylenterphthalat
PP Polypropylen
PS Polystyrol
W Wasseraufbereitung
W1 Vorfilter
W2 Flottationsstufe
W3 Reaktionsbehälter
W4 Dosiereinrichtung
W5 Pumpe
W6 Nachfilter
W7 Zwischenspeicher
Zusatzbezeichnungen
Abscheider
A opto-elektronischen Sortieranlage
F Großfolienabscheider
S Siebtrommelabscheider
B Ballistik-Separator
M Magnetabscheider
T Turboseparator
NE Nichteisenabscheider (vorwiegend AI)
SN Schwergut-Nassabscheider
SS Schwimm-Sink-Trennanlage
Aufbereiter
Z Zerkleinerer
VZ Vorzerkleinerer
W Friktionswaschanlage
Ext Extruder
Wertstoffe
Fe Eisenteile
PE Polyethylen
PET Polyethylenterphthalat
PP Polypropylen
PS Polystyrol
Claims (17)
1. Verfahren zur Aufbereitung von Abfällen mit Wertstoffen, insbesondere mit
Kunststoffen,
wobei die vereinzelt aufgegebenen Abfälle nach Größe und/oder in mindestens einem weiteren Schritt nach Masse und/oder Form differenziert werden und
wobei dem dann vorliegenden Abfall, durch Nutzung spezieller, material spezifischer Parameter, gezielt einzelne Wertstoffe entzogen und der weite ren Verwertung zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die vereinzelten Abfälle, beginnend an der Aufgabestation (1) bis zur Erfassung des Restmülls in einem Hauptstrom (10) geführt werden,
dass aus diesem Hauptstrom (10)
in einem ersten Schritt großflächige, flexible Stoffe
in einem zweiten Schritt weitere, große, harte Störstoffe (etwa < A4) und
in einem dritten Schritt mindestens flächig leichte Stoffe begrenzter Ab messungen entfernt werden,
dass der so vorbereitete Hauptstrom (10) anschließend nacheinander durch mehrere, im wesentlichen trocken arbeitende Abscheider (5, 6, 7, 8) für einzelne Wertstoffe oder für exakt definierbare Wertstoffgruppen bis hin zur Erfassung des Restmülls (bei 9) geführt wird und
dass die einzelnen in den Abscheidern (2, 6, 7, 8) abgeschiedenen Wertstoffe oder Wertstoffgruppen in separaten, unabhängigen Aufbereitungslinien (20, 60, 70, 80) Zerkleinerungs-, Wasch- und/oder Trennvorgängen unter worfen werden.
wobei die vereinzelt aufgegebenen Abfälle nach Größe und/oder in mindestens einem weiteren Schritt nach Masse und/oder Form differenziert werden und
wobei dem dann vorliegenden Abfall, durch Nutzung spezieller, material spezifischer Parameter, gezielt einzelne Wertstoffe entzogen und der weite ren Verwertung zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die vereinzelten Abfälle, beginnend an der Aufgabestation (1) bis zur Erfassung des Restmülls in einem Hauptstrom (10) geführt werden,
dass aus diesem Hauptstrom (10)
in einem ersten Schritt großflächige, flexible Stoffe
in einem zweiten Schritt weitere, große, harte Störstoffe (etwa < A4) und
in einem dritten Schritt mindestens flächig leichte Stoffe begrenzter Ab messungen entfernt werden,
dass der so vorbereitete Hauptstrom (10) anschließend nacheinander durch mehrere, im wesentlichen trocken arbeitende Abscheider (5, 6, 7, 8) für einzelne Wertstoffe oder für exakt definierbare Wertstoffgruppen bis hin zur Erfassung des Restmülls (bei 9) geführt wird und
dass die einzelnen in den Abscheidern (2, 6, 7, 8) abgeschiedenen Wertstoffe oder Wertstoffgruppen in separaten, unabhängigen Aufbereitungslinien (20, 60, 70, 80) Zerkleinerungs-, Wasch- und/oder Trennvorgängen unter worfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Hauptstrom (10) in dem ersten Schritt große Folien und Kartonagen mittels bogenförmig bewegter, Zinken aufweisender Transportelemente entzogen und einer separaten Aufbereitungslinie (20) zugeführt werden;
dass dem Hauptstrom (10) im zweiten Schritt mittels Siebtrommelabscheider (3) die großen und harten Teile (Störstoffe) entzogen werden,
dass der Haupstrom (10) im dritten Schritt mittels Ballistic-Separator (4) von Kleinstkörpern und körnigem Schmutz befreit wird und aus dem Hauptstrom (10) eine Fraktion aus flächigen Leichtstoffen (41) abgetrennt wird und
dass aus dem dann im Hauptstrom (10) verbliebenen, überwiegend rollfähigen Schwerstoffen, in aufeinander folgenden Schritten
dass die als Wertstoffgruppe abgeschiedenen Kunststoffe in ihren Aufberei tungslinien (70, 80) frühestens nach dem Zerkleinern einem weiteren Trennvorgang (NE, SS, WS) unterzogen werden.
dass dem Hauptstrom (10) in dem ersten Schritt große Folien und Kartonagen mittels bogenförmig bewegter, Zinken aufweisender Transportelemente entzogen und einer separaten Aufbereitungslinie (20) zugeführt werden;
dass dem Hauptstrom (10) im zweiten Schritt mittels Siebtrommelabscheider (3) die großen und harten Teile (Störstoffe) entzogen werden,
dass der Haupstrom (10) im dritten Schritt mittels Ballistic-Separator (4) von Kleinstkörpern und körnigem Schmutz befreit wird und aus dem Hauptstrom (10) eine Fraktion aus flächigen Leichtstoffen (41) abgetrennt wird und
dass aus dem dann im Hauptstrom (10) verbliebenen, überwiegend rollfähigen Schwerstoffen, in aufeinander folgenden Schritten
- - das Eisen mittels Magnetabscheider (5),
- - überwiegend einzeln enthaltene Wertstoffe, vorzugsweise Kunststoffe, mittels opto-elektronischer Sortiervorrichtungen (8), und
- - überwiegend im mechanischen Verbund enthaltene Kunststoffe als Wertstoffgruppe mittels optoelektronischer Sortiervorrichtung (7, 8) abge schieden werden und
dass die als Wertstoffgruppe abgeschiedenen Kunststoffe in ihren Aufberei tungslinien (70, 80) frühestens nach dem Zerkleinern einem weiteren Trennvorgang (NE, SS, WS) unterzogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen Kunststoff-Fraktionen nacheinander
- - als einzelner Wertstoff Polyethylenterephthalat (PET)
- - als erste Wertstoffgruppe Polypropylen und Polystyrol (PP/PS) und
- - als zweite Wertstoffgruppe aus Polyolefinen (PP/PE)
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass in der Aufbereitungslinie (70) der Wertstoffgruppe aus Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) diese Fraktion zunächst zerkleinert, gewaschen und mittels Turboseparator aus der Flüssigkeit separiert wird,
dass die gereinigte Fraktion aus Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) mittels Dichtetrennung nach dem Schwimm-Sink-Verfahren (bei 74) voneinander getrennt und anschließend unabhängig voneinander getrocknet und ex trudiert bzw. kompaktiert werden.
dass in der Aufbereitungslinie (70) der Wertstoffgruppe aus Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) diese Fraktion zunächst zerkleinert, gewaschen und mittels Turboseparator aus der Flüssigkeit separiert wird,
dass die gereinigte Fraktion aus Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) mittels Dichtetrennung nach dem Schwimm-Sink-Verfahren (bei 74) voneinander getrennt und anschließend unabhängig voneinander getrocknet und ex trudiert bzw. kompaktiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die voneinander getrennten, getrockneten Fraktionen Polypropylen (PP)
und Polystyrol (PS) vor dem Extrudieren über einen Nichteisenmetall-
Abscheider (NE: 75, 77) geführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die abgeschiedene Wertstoffgruppe aus Polyolefinen (überwiegend PP und PE) gemeinsam mit den am Ballistic-Separator (4) abgeschiedenen, flächigen Leichtstoffen (41) zerkleinert, gewaschen und unter Abscheidung fasriger Stoffe mittels Turboseparator (T: 83) separiert werden,
dass die dann verbleibende Polyolefin-Fraktion mittels Windsichter (WS: 84) in eine Folienfraktion (88) und eine Hartstoff-Fraktion (86) getrennt werden und
dass die beiden Polyolefin-Fraktionen (88; 86) getrennt voneinander kompaktiert bzw. extrudiert werden.
dass die abgeschiedene Wertstoffgruppe aus Polyolefinen (überwiegend PP und PE) gemeinsam mit den am Ballistic-Separator (4) abgeschiedenen, flächigen Leichtstoffen (41) zerkleinert, gewaschen und unter Abscheidung fasriger Stoffe mittels Turboseparator (T: 83) separiert werden,
dass die dann verbleibende Polyolefin-Fraktion mittels Windsichter (WS: 84) in eine Folienfraktion (88) und eine Hartstoff-Fraktion (86) getrennt werden und
dass die beiden Polyolefin-Fraktionen (88; 86) getrennt voneinander kompaktiert bzw. extrudiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die abgeschiedene Wertstoffgruppe aus Polyolefinen (PP, PE) in einem ersten Schritt (bei 81) auf eine Teilchengröße von etwa 35 bis 45 mm, nämlich eine Größe, bei der die opto-elektronischen Sortieranlagen noch mit ausreichender Sicherheit ausscheiden kann, vorzerkleinert werden,
dass aus dieser vorzerkleinerten Polyolefinfraktion (PP, PE) mittels Autosort anlage (802) Teile aus Polypropylen (PP) abgeschieden werden,
dass aus diesem abgeschiedenen Polypropylen (PP) die zufällig mitgerissenen Polyethylen-Teile (PE) mit einer weiteren Autosortanlage (803) entfernt und dem PE-Strom aus dem vorherigen Abscheider (802) wieder zu geführt werden und
dass dieser PE-Strom zusammen mit der flächig leichten Fraktion (41) aus dem Ballistik-Separator (4) dann endgültig zerkleinert, gewaschen, separiert, mittels Windsichter (84) getrennt werden.
dass die abgeschiedene Wertstoffgruppe aus Polyolefinen (PP, PE) in einem ersten Schritt (bei 81) auf eine Teilchengröße von etwa 35 bis 45 mm, nämlich eine Größe, bei der die opto-elektronischen Sortieranlagen noch mit ausreichender Sicherheit ausscheiden kann, vorzerkleinert werden,
dass aus dieser vorzerkleinerten Polyolefinfraktion (PP, PE) mittels Autosort anlage (802) Teile aus Polypropylen (PP) abgeschieden werden,
dass aus diesem abgeschiedenen Polypropylen (PP) die zufällig mitgerissenen Polyethylen-Teile (PE) mit einer weiteren Autosortanlage (803) entfernt und dem PE-Strom aus dem vorherigen Abscheider (802) wieder zu geführt werden und
dass dieser PE-Strom zusammen mit der flächig leichten Fraktion (41) aus dem Ballistik-Separator (4) dann endgültig zerkleinert, gewaschen, separiert, mittels Windsichter (84) getrennt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die eingangs in der Großfolien-Abtrennvorrichtung (2) abgetrennten, überwiegend großen Folien fallend in einen Schwergut-Nass-Abscheider (21) gefördert werden,
dass die fallenden großen Folien oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Schwergut-Nass-Abscheiders (21) mittels unterschiedlich gerichteter Wasserstrahlen verdichtet und vorgereinigt werden,
dass die großen Folien im Schwergut-Nass-Abscheider (21) von groben Schmutz, Pappen, Papier und fasrigen Stoffen befreit werden und
dass die vorgereinigten und verdichteten Folien anschließend zerkleinert, noch mals gewaschen, mittels Turboseparator getrocknet und von den Resten fasriger Stoffe befreit und letztendlich extrudiert werden.
dass die eingangs in der Großfolien-Abtrennvorrichtung (2) abgetrennten, überwiegend großen Folien fallend in einen Schwergut-Nass-Abscheider (21) gefördert werden,
dass die fallenden großen Folien oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Schwergut-Nass-Abscheiders (21) mittels unterschiedlich gerichteter Wasserstrahlen verdichtet und vorgereinigt werden,
dass die großen Folien im Schwergut-Nass-Abscheider (21) von groben Schmutz, Pappen, Papier und fasrigen Stoffen befreit werden und
dass die vorgereinigten und verdichteten Folien anschließend zerkleinert, noch mals gewaschen, mittels Turboseparator getrocknet und von den Resten fasriger Stoffe befreit und letztendlich extrudiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Waschvorgänge ausschließlich den Aufbereitungslinien (20, 60, 70,
80) der ausgeschiedenen Wertstoff-Fraktionen zugeordnet sind.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Gesamtprozess ein geschlossener, netzartig gestalteter Wasserkreis lauf zugeordnet ist und
dass in den Wasserkreislauf eine Wasseraufbereitungsanlage (WA) mit einer Grobpartikelabscheidung (z. B. Vorfilter W1), mit einer Feinpartikelabschei dung (z. B. Flottationsstufe W2) und mit einem Reaktionsbehälter (W3) eingefügt ist, wobei dem Reaktionsbehälter (W3) mindestens eine Dosier einrichtung (W4) für Zusatzstoffe zugeordnet ist, und
dass das frisch aufbereitete Wasser, bevor es in die Waschanlagen (W: 21, 23, 62, 72, 82) gelangt, zunächst der Schwimm-Sink-Trennanlage (SS: 74) zugeführt wird.
dass dem Gesamtprozess ein geschlossener, netzartig gestalteter Wasserkreis lauf zugeordnet ist und
dass in den Wasserkreislauf eine Wasseraufbereitungsanlage (WA) mit einer Grobpartikelabscheidung (z. B. Vorfilter W1), mit einer Feinpartikelabschei dung (z. B. Flottationsstufe W2) und mit einem Reaktionsbehälter (W3) eingefügt ist, wobei dem Reaktionsbehälter (W3) mindestens eine Dosier einrichtung (W4) für Zusatzstoffe zugeordnet ist, und
dass das frisch aufbereitete Wasser, bevor es in die Waschanlagen (W: 21, 23, 62, 72, 82) gelangt, zunächst der Schwimm-Sink-Trennanlage (SS: 74) zugeführt wird.
11. Anlage zur Aufbereitung von Wertstoffabfällen
mit einer Aufgabestation (1) zur Bildung eines Stromes aus vereinzeltem, überwiegend Wertstoffabfall,
mit einem durch den Abfallstrom beschickten Siebtrommelabscheider (3) für das Abscheiden sehr großer Gegenstände,
mit Abscheidern für Wertstoffe, bei denen wertstoffspezifische Parameter oder Eigenschaften für den Abscheidevorgang genutzt werden, und
mit Aggregaten zum Aufbereiten von Wertstoffen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlage besteht aus nach der Aufgabestation (1), entlang eines Haupt stromes (10) des Abfalles in Reihe angeordneter Aggregate:
mit einer Aufgabestation (1) zur Bildung eines Stromes aus vereinzeltem, überwiegend Wertstoffabfall,
mit einem durch den Abfallstrom beschickten Siebtrommelabscheider (3) für das Abscheiden sehr großer Gegenstände,
mit Abscheidern für Wertstoffe, bei denen wertstoffspezifische Parameter oder Eigenschaften für den Abscheidevorgang genutzt werden, und
mit Aggregaten zum Aufbereiten von Wertstoffen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlage besteht aus nach der Aufgabestation (1), entlang eines Haupt stromes (10) des Abfalles in Reihe angeordneter Aggregate:
- - einer Großfolien-Abtrennvorrichtung (2)
- - einem Siebtrommel-Abscheider (3) und
- - einem Ballistic-Separator (4) sowie
- - mehreren Abscheideanlagen, wie
- - einem Magnetabscheider (5) und
- - einem oder mehreren, nacheinander entlang des Hauptstromes (10) angeordneter opto-elektronischer Sortiervorrichtungen (6, 7, 8) mit unterschiedlichen Sortierparametern und letztendlich
- - einem Restmüllsammler (9).
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Magnetabscheider (5) mindestens drei opto-elektronische Sortier
anlagen (6, 7, 8) für unterschiedliche Kunststoffe oder Kunststoffgruppen
in Reihe nachgeordnet sind.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass jeder opto-elektronischen Sortiervorrichtung (6, 7, 8) entlang einer Aufbe reitungslinie (60, 70, 80) für die separierten Wertstoffe (PET, PP/PS, PP/PE) mindestens zugeordnet sind:
je eine Zerkleinerungsanlage (61, 71, 81),
je eine Friktionswaschanlage (62, 72, 82) und
je ein Turboseparator (63, 73, 83).
dass jeder opto-elektronischen Sortiervorrichtung (6, 7, 8) entlang einer Aufbe reitungslinie (60, 70, 80) für die separierten Wertstoffe (PET, PP/PS, PP/PE) mindestens zugeordnet sind:
je eine Zerkleinerungsanlage (61, 71, 81),
je eine Friktionswaschanlage (62, 72, 82) und
je ein Turboseparator (63, 73, 83).
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Turboseparator (73, 83) in den Aufbereitungslinien (70, 80) minde
stens eine weitere Trennvorrichtung (z. B. Schwimm-Sink-Trennanlage
SS: 74, Wirbelstrom abscheider NE: 75, 77, oder Windsichter WS: 84)
nachgeordnet ist.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass den Turboseperatoren (T: 63, 73, 83) bzw. den Trennvorrichtungen (SS:
74, NE: 75, 77, WS: 84) für die separierten Fraktionen Extruder (Ext) und
Verpackungseinheiten für die Wertstoffe nachgeordnet sind.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass einem Abscheider (8) für eine Wertstoffgruppe, deren Bestandteile mecha nisch miteinander verbunden sein können, in ihrer Aufbereitungslinie (80) direkt eine Vorzerkleinerungsanlage (VZ: 801) mit einer mittleren Korn größe von ca 40 mm nachgeschalten ist,
dass der Vorzerkleinerungsanlage (VZ: 801) mindestens eine optoelektro nischen Sortieranlagen (802, 803) zur Abscheidung einer Minderheit in der jeweiligen Wertstoffgruppe (PP bei 802, PE bei 803) nachgeordnet ist.
dass einem Abscheider (8) für eine Wertstoffgruppe, deren Bestandteile mecha nisch miteinander verbunden sein können, in ihrer Aufbereitungslinie (80) direkt eine Vorzerkleinerungsanlage (VZ: 801) mit einer mittleren Korn größe von ca 40 mm nachgeschalten ist,
dass der Vorzerkleinerungsanlage (VZ: 801) mindestens eine optoelektro nischen Sortieranlagen (802, 803) zur Abscheidung einer Minderheit in der jeweiligen Wertstoffgruppe (PP bei 802, PE bei 803) nachgeordnet ist.
17. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der Großfolien-Abtrennvorrichtung (2) entlang der Aufbereitungslinie (20) für die Großfolien mindestens folgende Aggregatre zugeordnet sind:
ein Schwergut-Nass-Abscheider (21),
eine Zerkleinerungsanlage (22),
eine Friktionswaschanlage (23),
ein Turboseparator (24) und
ein Extruder (25).
dass der Großfolien-Abtrennvorrichtung (2) entlang der Aufbereitungslinie (20) für die Großfolien mindestens folgende Aggregatre zugeordnet sind:
ein Schwergut-Nass-Abscheider (21),
eine Zerkleinerungsanlage (22),
eine Friktionswaschanlage (23),
ein Turboseparator (24) und
ein Extruder (25).
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000106740 DE10006740A1 (de) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Abfällen mit Wertstoffen, insbesondere mit Kunststoffen |
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DE2000106740 DE10006740A1 (de) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Abfällen mit Wertstoffen, insbesondere mit Kunststoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE (1) | DE10006740A1 (de) |
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- 2000-02-15 DE DE2000106740 patent/DE10006740A1/de not_active Withdrawn
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