AT363051B - Verfahren und anlage zur rueckgewinnung von kunststoffen aus abfall, vorzugsweise muell - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Rückgewinnung von Kunststoffen aus Abfall, vorzugsweise aus Müll. 



   Ziel der Erfindung ist eine möglichst wirtschaftliche und technisch mängelfreie Rückgewinnung von Kunststoffen, die sich für eine Wiederverwertung eignen, insbesondere der Kunststoffe auf
Polyolefinbasis. In diesem Zusammenhang ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, solche verschie- denerlei Kunststoffe möglichst sortenrein wiederzugewinnen, um aus ihnen ein für die Weiterver- arbeitung einwandfrei geeignetes Granulat herstellen zu können. 



   Die Wiedereinführung solcher Kunststoffe in den technischen Rohstoffkreislauf ist im Hinblick auf die   Rohstoffknappheit   überaus wünschenswert, sie ist jedoch insofern problematisch, als speziell bei Abfallstoffen hiefür erforderlich ist, dass die zu verwertenden Abfälle vergleichsweise nur sehr gering verunreinigt sein dürfen, also nicht nur sortenecht, sondern auch mit möglichst niedrigem
Verschmutzungsgrad zur Aufbereitung und Weiterverarbeitung anfallen sollen, um den gestellten
Qualitätsansprüchen genügen zu können. 



   Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass dies dann ermöglicht wird, wenn man die
Reinigung des Kunststoffabfalles in sinnvoller und zielstrebiger Weise mit der Sortierung dieser
Abfälle verknüpft. 



   Dem wesentlichsten Erfindungsmerkmal zufolge ist vorgesehen, dass die Kunststoffbestandteile aus dem Abfall ausgeschieden, gewaschen und in einer strömenden Flüssigkeit ihrem spezifischen
Gewicht entsprechend in Sorten getrennt und sodann zwecks Wiederverwendung getrocknet, homogen- siert und granuliert werden. 



   Die unmittelbare Aufeinanderfolge der Reinigung und Sortentrennung mit Hilfe desselben
Mediums, vorzugsweise Wasser, bringt den schätzenswerten Vorteil mit sich, dass diese Arbeitsgänge mit geringem maschinellen Aufwand und mit geringem Raum- und Energiebedarf, also besonders wirtschaftlich, aber auch technisch besonders wirksam durchführbar sind. 



   Ein besonders gutes Endprodukt hoher Qualität erhält man, wenn man nach einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens einer Vorwäsche eine erste Trennstufe mit einer
Abscheidung von Hartstoffen, wie Steinen, Metall, Glas, Polykondensaten bzw. Sinkstoffen, wie
Textilien u. dgl. bzw. schwimmfähigen Leichtstoffen, wie Schaumstoffen, Holz, Papier u. dgl., eine
Vorzerkleinerung und eine Hauptwäsche anschliesst und nach dieser Hauptwäsche in einer zweiten
Trennstufe eine weitere Abscheidung noch verbliebener Sinkstoffe und Leichtstoffe und eine Aussor- tierung der wiederverwertbaren Kunststoffe, vorzugsweise der Polyolefine, durchführt. 



   Dabei hat es sich erwiesen, dass es für den Energie- und Wasserhaushalt zweckmässig ist, das für die einzelnen Trennstufen verwendete Wasch- und Flotationswasser jeweils vor Abgabe der Feststoffe abzusondern, gegebenenfalls zu entschlammen und in den Trennstufen weiterzuverwenden. 



   Die nach der Sortierung getrockneten und zu Flocken zerkleinerten Kunststoffe werden zur Granulierung extrudiert und gegebenenfalls einer Schmelzfilterung unterzogen. 



   Die Erfindung erstreckt sich auch auf Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. 



   Eine solche Anlage umfasst insgesamt eine Aufgabeeinrichtung, mindestens eine Wascheinrichtung, mindestens einen mit Sinkkästen od. dgl. Austragseinrichtungen ausgestatteten Flotationsbehälter zur Abtrennung der Kunststoffbestandteile, mindestens eine Zerkleinerungseinrichtung sowie Einrichtungen zur Aufbereitung der zerkleinerten und gereinigten Kunststoffbestandteile. Vorteilhaft umfasst die Anlage eine Vorwascheinrichtung,   z. B.   eine Waschtrommel, einen ersten Flotationsbehälter, eine Hauptwascheinrichtung und einen zweiten Flotationsbehälter. 



   Der bzw. jeder Flotationsbehälter weist zweckmässigerweise mindestens einen Abscheider für schwimmende Leichtstoffe auf. 



   Zahlreiche weitere Erfindungsmerkmale sind der besseren Verständlichkeit halber nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert, die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulichen. 



   Ein Schema der erfindungsgemässen Verfahrensschritte ist zunächst in der Fig. 1 verdeutlicht, die Fig. 2a und 2b zeigen - gemeinsam - beispielsweise eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. 



   Im Schema der Fig. 1 sind die Verfahrensschritte in ihrer zielstrebigen Aufeinanderfolge ersichtlich gemacht : 

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Aus   dem - vorzugsweise kompostierten - Müll ausgeschiedene   und dementsprechend stark ver- schmutzte   Kunststoffabfälle-l-werden   zunächst der   Vorwäsche --2-- zugeführt,   die beispielsweise in einer Waschtrommel durchführbar ist.

   Von dieser   Vorwäsche --2-- gelangen   die zunächst bloss vorgereinigten Kunststoffabfälle zur ersten Flotation --3--, in deren Verlauf in den aufeinander- folgenden Sinkkästen des Flotationsbehälters der Reihe nach zunächst die schwergewichtigen Hart- stoffe, wie Steine, Glas, Metalle u. dgl., sodann Sinkstoffe, die nur geringfügig spezifisch schwerer als Wasser sind, und schliesslich Schwebstoffe als Schlamm nacheinander in den   Sinkkästen --4,  
5 und 6-- abgesetzt werden. 



   In derselben Verfahrensphase, also gleichfalls innerhalb der Flotationsbehälter, werden auch schwimmfähige Materialien, wie Schaumstoffe, Holz, Papier u. dgl. abgeschöpft. Textilien od. dgl. 



   Material sammelt sich erfahrensgemäss im Sinkkasten --5--. 



   Der für die Weiterbehandlung verbleibende Strom besteht fast ausschliesslich nur noch aus
Kunststoffen derselben Sorte und ihm können vorteilhafterweise,   z. B.   anlässlich der nachfolgenden
Zerkleinerung --7-- industriell oder gewerblich anfallende oder in Sammelaktionen gewonnene, aber nicht sortenreine   Kunststoffabfälle --8-- hinzugefügt   werden, also nur wenig verunreinigte Abfall- kunststoffe, die auf Grund ihrer Herkunft keiner Vorwäsche bedürfen. 



   Nun folgt die Phase der   Hauptwäsche --9--,   bei welcher saubere   Kunststoffabfälle --10--   auch dann hinzugefügt werden können, wenn sie nicht sortenrein sind, also aus verschiedenen, miteinander vermengten Kunststoff-Sorten bestehen. 



   Nötigenfalls werden solche Kunststoff-Abfälle in einer Phase --11-- vorzerkleinert und der nachfolgenden zweiten   Flotation --12-- zugeführt,   bei welcher dann eine Sortentrennung durch Ab- trennung der Sinkstoffe --13 und 14-- erfolgt, die irgend einer beliebigen geeigneten Verwertung zugeführt werden können. 



   Der verbleibende Anteil,   z. B.   die besonders günstig verwertbaren Polyolefine, ist nunmehr sortenrein und gelangt zur Trocknung --15-- und zur Homogenisierung --16--. In dieser Phase können, nach einer Zerkleinerung --17--, saubere industrielle oder gewerbliche Kunststoffabfäl- le --18-- derselben Sorte, also sortenreine Abfälle, zugeführt werden,   z. B.   aus einem nur eine bestimmte Kunststoffsorte verarbeitenden Betrieb stammende Abfälle. 



   Nach der Homogenisierung --16-- werden die Abfälle, die zu Flocken zerkleinert sind, einer Extrusion --19-- und einer Granulation --20-- unterzogen und sind nun für eine Weiterverarbeitung verfügbar. 



   Die in der Fig. 2 schematisch veranschaulichte Anlage   umfasst - von   links nach rechts be-   trachtet-zunächst   einen Aufgabetrichter --21-- mit einem Förderband --22--, das den   z. B.   aus einer Müllverarbeitung,   z. B.   einer Müllkompostierung, stammenden Kunststoffabfall dem zur Wasch-   trommel --23-- führenden Förderer --24-- zubringt.   In der Waschtrommel --23-- erfolgt die Vorwäsche und der solcherart gereinigte Kunststoffabfall gelangt nun in den ersten Flotationsbehälter - mit den   Sinkkästen --26,   27 und 28--, in denen sich der Reihe nach zunächst die Hartstoffe mit hohem spezifischem Gewicht, wie Steine ; Metalle u. dgl. im Kasten --26--, sodann die Sinkstoffe mit einem nur wenig über 1, 0 liegenden spezifischen Gewicht, z. B.

   Textilien, im Kasten   - -27--,   und schliesslich die Schwebstoffe als Schlamm im Kasten --28-- absetzen und ausgetragen werden können. Der Schlamm im Sinkkasten --28-- wird über eine Leitung --29-- mit der Schlammpumpe --30-- abgesaugt und einem   Schlammbehälter --31-- zugeführt,   aus dem er über eine Leitung --32-- abziehbar ist, um beispielsweise bei der Kompostierung von Müll verwendet zu werden. 



   Das in den Sinkkästen --26 und   27-- abgesetzte   feste Material gelangt in die Sammelbehälter --33 und 34--. Schwimmfähiges Material, wie Holz, Papier und Schaumstoffe, wird hingegen im Bereich der   Schwelle --35-- des Flotationsbehälters --25--,   dem sogenannten "skimmer", abgefangen und abgeschöpft, diese Leichtfraktion gelangt in den   Sammelbehälter --36--.   Hinter der Schwelle --35-- sich noch absetzender Schlamm kann über die Leitung --37-- und die Pumpe --38-- dem   Hydrozyklon --39-- zugeführt   werden, welcher die Fraktionen trennt. 



   Der flüssige Anteil wird über die   Leitung --40-- mittels   der Pumpe --41-- dem Wasserbehälter --42--, der Schlamm wird über die Leitung --43-- dem Schlammbehälter --31-- zugeführt. Das 
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   Der Feststoffgehalt der Flotationstrübe bestimmt naturgemäss weitgehend die Flotationswirkung und er kann somit durch Regelung der Waschwassermenge nach Bedarf sehr exakt geregelt und in der wünschenswerten optimalen Höhe gehalten werden. 



   Hartstoffe stark verunreinigter Kunststoffabfälle können im weiteren Verfahrensablauf zu diver- sen Schäden führen, es ist deshalb dafür Sorge zu tragen, dass schon im ersten Flotationsbehäl- ter --25- bis zu 99% der Hartstoffe ausgeschieden werden. Anteile an Kunststoff-Fasern, die gleich- falls den weiteren Verfahrensablauf stören würden, werden gleichfalls schon in diesem Flotations- behälter ausgeschieden. 



   Jenes Kunststoffmaterial, das verwertbar ist und infolge seines spezifischen Gewichtes weder in einen der   Sinkkästen --26   bis 28-gelangte, noch an der Schwelle --35-- abgeschöpft wurde, wird nun von einem   Förderband --45-- an   einer   Metallsuchbrücke --46-- vorbei,   die darin enthal- tene Metallteile anzeigt, der anschliessenden Wasch- und Zerkleinerungsvorrichtung --47-- zuge- führt, die von einem Motor --48-- angetrieben ist und nicht nur der Zerkleinerung, sondern auch der Hauptwäsche dient. 



   An Stelle dieser Vorrichtung --47-- könnte im Rahmen der Erfindung auch eine beliebige an- dere Einrichtung für diese Funktion vorgesehen werden, beispielsweise eine Zerkleinerungsmühle mit zugeordneter Wascheinrichtung. 



   Die gewaschenen Kunststoff-Abfälle gelangen auf ein Entwässerungssieb --49--, das abrinnen- de Wasser wird über die   Leitung --50- von   einer Pumpe --51-- in den Hydrozyklon --52-- geför- dert, in dem wieder eine Phasentrennung erfolgt : Die flüssige Phase wird von der Pumpe --53-- über die   Leitung --54- in   den   Wasserbehälter --42-- geführt,   die feste Phase gelangt über die   Leitung --55- mittels   der Pumpe --56-- in den Schlammbehälter --31--. 



   Die gewaschenen, verwertbaren Kunststoffabfälle gelangen vom Entwässerungssieb --49-- in den zweiten Flotationsbehälter --57--, welcher dem erstgenannten (25) im wesentlichen ähnlich gestaltet ist und   z. B.   drei   Sinkkästen --58,   59 und 60-- aufweist, denen   Sammelbehälter --61,   62 und 63-zugeordnet sind. In diesen Sammelbehältern --61 bis   63-- werden - ihrem   spezifischen Gewicht entsprechend-die verschiedenen Kunststoffsorten gesondert gesammelt und - soweit sie verwertbar sind-sortenrein irgend einer beliebigen Verwertung zugeführt. Im Bereich der Schwel-   le -64-- werden   vorsorglich neuerlich schwimmfähige Stoffe abgeschöpft und im Sammelbehälter - gesammelt. 



   Das brauchbare Kunststoffmaterial, das sortenrein anfällt, wird am Ende des Flotationsbe-   hälters --57- mittels   der Pumpe --6-- entwässert und abgesaugt, das unreine Wasser gelangt über die Leitung --67- mittels der Pumpe --68-- in den Hydrozyklon --69--, aus dem die flüssige Phase über die   Leitung --70- und   die   Pumpe --71-- dem Wasserbehälter --72--,   die feste Phase über die Leitung --73-- und die Pumpe --74-- dem Schlammbehälter --31-- zugeführt wird. 



   Diese zweite Trennstufe erlaubt eine exakte Trennung der zerkleinerten Kunststoffe in verschiedene Sorten. Diesen Sorten können in dieser Phase unschwer industrielle Abfälle sortenrein zugemischt werden oder auch beispielsweise aus Sammelaktionen stammende und vermahlene Kunststoff-Folien derselben Sorte. 



   Die verwertbaren Kunststoffteilchen gelangen über die Leitung --75-- mittels der Pumpe --66-- über einen   Trockner-76-in   die Leitung --77--, die flüssige Phase strömt über die Pumpe --78--, den   Luftabscheider --79- und   die Leitung --80-- zum Wasserbehälter --72--. 



   Die   Leitung --77- mündet   in den Feuchtigkeitsfänger --81--, aus dem eine Pumpe --83-- über die   Leitung --82- das   Wasser dem   Wasserbehälter --72-- zuführt,   und in dessen Bereich ein Heizregister --84-- vorgesehen werden kann. Die von dieser Heizvorrichtung angeheizten Kunststoffteilchen gelangen über das   Gebläse --85-- und   über die Leitung --86- in den Trockensilo --87-und von dort über die Leitung --88-- in die Mischer --89 und 90--. Die für die Trocknung verwendete Warmluft kann als Abwärme vom Motor und Zylinder des Extruders bezogen werden.

   Die aus den Mischern --89 und 90-abgezogene Warmluft kann über die Umlaufleitung --91-- wieder zurückgeführt werden, die Kunststoffteilchen werden über die Leitung --92-- dem Mischer --93-- zuge- 
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   Der   Extruder --95-- mündet   über einen   Siebwechsler-98-in   eine Granulierung --99--, die von einem   Gebläse --100-- versorgt   wird und er erzeugt im   Heissabschlagverfahren   ein einwand- freies Granulat, das zuerst einem Vorratssilo zugeführt und schliesslich in einer Absackeinrichtung dosiert und versandfertig gemacht werden kann. 



   Dieser Granulierung --99-- ist ein Zyklon --101-- zugeordnet, aus dem die gasförmige Phase über die Leitung --102-- dem Heizregister --84-- zugeleitet wird und aus dem die flüssige Phase über die Leitung --103-- und die Pumpe --104-- mit der Leitung --97-- gemeinsam zum Wasserbe-   hälter --72-- führt.   Aus diesem   Wasserbehälter --72-- werden über   die   Leitung --105-- die Wasch-   und Zerkleinerungsvorrichtung --47-- und über die   Leitung --106-- der Flotationsbehälter --57--   mit-vorteilhafterweise im Verlauf der nachfolgenden Verfahrensschritte   aufgewärmtem - Wasser   versorgt, dessen Reinigungswirkung infolge der höheren Temperatur verstärkt ist. 



   Das in dieser Anlage erzeugte Regranulat zeichnet sich durch hohe und konstante Qualität aus, die von der Beschaffenheit und dem Verschmutzungsgrad der Kunststoffbestandteile,   z. B.   aus
Müll, weitgehend unbeeinflusst ist. Dieses Granulat eignet sich insbesondere für Eckverbindungen, für die Herstellung von Bau-,   Müll- und   Haushalteimern, Giesskannen, Kanistern, Beschalungszube- hör, Tafel- und Halbzeug, Kabelschutzrohren, Kabelabdeckplatten, Dichtungsprofilen, Isolierrohren für Elektroinstallationen, Drainagerohren, Möbelteilen, Müll-, Verpackung-un Düngemittelsäcken,
Pflanzencontainern und Baufolien ab 60 p Dicke. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Kunststoffen aus Abfall, vorzugsweise Müll, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbestandteile aus dem Abfall ausgeschieden, gewaschen und in einer strömenden Flüssigkeit ihrem spezifischen Gewicht entsprechend in Sorten getrennt und sodann zwecks Wiederverwertung getrocknet, homogenisiert und granuliert werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass einer Vorwäsche eine erste Trennstufe mit einer Abscheidung der Hartstoffe, wie Steine, Metall, Glas u. dgl., der Sinkstoffe, wie Textilien u. dgl., bzw. der schwimmfähigen Leichtbaustoffe, wie Schaumstoffe, Papier, Holz u. dgl., eine Vorzerkleinerung und eine Hauptwäsche angeschlossen wird und dass nach dieser Hauptwäsche in einer zweiten Trennstufe eine weitere Abscheidung noch verbliebener Hart-, Sink- und Leichtstoffe sowie eine Sortierung der verbliebenen Kunststoffe, vorzugsweise eine Ausscheidung der wiederverwertbaren Polyolefine, erfolgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das für die einzelnen Trennstufen verwendete Wasser jeweils vor Abgabe der Feststoffe abgesondert, gegebenenfalls entschlammt und in den Trennstufen weiterverwendet wird.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die getrocknet- ten und zu Flocken zerkleinerten Kunststoffe direkt zur Granulierung extrudiert und gegebenenfalls einer Schmelzfilterung unterzogen werden.

   5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aufgabeeinrichtung (21,22), mindestens eine Wascheinrichtung (23 bzw. 47), mindestens einen mit einem oder mehreren Sinkkästen (26 bis 28 bzw. 58 bis 60) ausgestatteten Flotationsbehälter (25 bzw. 57), mindestens eine Zerkleinerungseinrichtung (47) sowie Einrichtungen (87,89, 90,93) zur Aufbereitung der zerkleinerten und gereinigten Kunststoffteilchen umfasst.

   6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorwascheinrichtung, z. B. eine Waschtrommel (23), einen ersten Flotationsbehälter (25), eine Hauptwascheinrichtung (47) und einen zweiten Flotationsbehälter (57) umfasst.

   7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. jeder Flotationsbehälter (25 bzw. 57) mindestens einen Abscheider (35 bzw. 64) für schwimmfähige Leichtstoffe aufweist.

   8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden Flotationsbehältern (25 bzw. 57) angeordneten Hauptwascheinrichtung (47) eine Einrichtung zum Zerkleinern der Kunststoffbestandteile zugeordnet ist. <Desc/Clms Page number 5>

   9. Anlage nach einem der. Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hauptwascheinrichtung (47) und dem nachgeordneten zweiten Flotationsbehälter (57) sowie nach dem zweiten Flotationsbehälter (57) je eine Entwässerungseinrichtung (49 bzw. 66) angeordnet ist, aus der das anfallende Wasser in den Flotationsbehälter rückgeführt wird.

   10. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem die endgültige Abtrennung bzw. Sortierung der verwertbaren Kunststoffbestandteile dienenden Flotationsbehälter (57) Trocken- und Heizeinrichtungen (84,87) sowie Mischbehälter (89, 90,93) zur Homogenisierung dieser Bestandteile nachgeordnet sind.

   11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Einrichtungen zum Homogenisieren der Kunststoffbestandteile mindestens eine Einrichtung (95, 98, 99) zum Extrudieren und Granulieren des Kunststoffes nachgeordnet ist.