Verfahren zur sicheren Trennung von unterschiedlichen Kunststoffabfällen nach Kunststoffart und deren Rückgewinnung nach Wiederverwendung, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Trennung von unterschiedlichen Kunststoffabfällen nach Kunststoffart und deren Rückgewinnung zur Wiederverwendung.
Das Problem der Müllbeseitigung wird für alle kommunalen Stellen immer prekärer. Besonders erschwerend ist die Tatsache, dass die Kunststoffabfälle immer mehr überhandnehmen, und es ist nicht abzusehen, in welchem Ausmass sich diese Kunststoffabfälle in Haushaltungen und Industriebetrieben mehren. Die Frage der Beseitigung dieser Abfallkunststoffe ist bereits lebenswichtig geworden. Eine versuchte Verbrennung solcher Abfälle bleibt unzureichend, da verschiedene Werkstoffe dieser Art nur schwer verbrennbar sind und dabei ein weiteres Problem der Luftverschmutzung aufgeworfen wird.
Es wurde bereits erwogen, Kunststoffabfälle weiterzuverwerten. Die Schwierigkeit der Verwertung von Kunststoffabfällen liegt darin, dass die Kunststoffe zunächst voneinander getrennt werden müssen, da sie nicht in einem Gesamtgemisch wiederverarbeitet, also verspritzt werden können.
Die Kunststoffe, z. B. der gebräuchlichste Kunststoff Polystyrol, hat ganz andere Eigenschaften wie das Polyvinylchlorid oder wie Polyäthylen od. dgl. Man müsste die Kunststoffe zunächst einmal trennen, und dieses Trennen von Hand verursacht nicht nur grossen Zeitaufwand, sondern bereitet auch erhebliche Schwierigkeiten und verteuert dann den entsprechenden, wiederverwendbaren Kunststoff. Die damit aufgeworfene Frage der Trennung der Kunststoffabfälle wäre deshalb praktisch nur dann möglich, wenn dies mit einem Minimum von Handarbeit oder überhaupt vollautomatisch bewerkstelligt werden könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchem es möglich wird, Kunststoffabfälle verschiedenster Art, welche insgesamt in herkömmliche Abfallbehälter geworfen werden, einwandfrei zu trennen und einen Werkstoff zurückzugewinnen, welcher sich eignet, in entsprechenden, hierfür zahlreich bekannten Maschinen und Verarbeitungsarten wiederverwendet zu werden.
Die Trennung der Abfallprodukte im Hinblick auf die unterschiedlichen spezifischen Gewichte erfolgt im sog. Flotationsverfahren.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Kunststoffabfall aus Abfalleimern auf eine Zuführeinrichtung entleert, in einer Vortrenneinrichtung nach Farben vorsortiert und jeweils der gleichfarbige Abfall in einer kippbaren Auffangwanne zerkleinert wird, die zerkleinerten Abfallteile sodann in einem mit einer Waschlösung angefüllten Reinigungsbecken mit Hilfe einer horizontalen, geraden oder rotierenden, ständigen Bewegung durch einen Rechen gereinigt und über Trennbahnen mehreren Zwischenbassins als Trennstation zum Aufteilen von Kunststoffteilen unterschiedlicher spezifischer Dichte zugeführt werden, und dass die so aufgeteilten Kunststoffteilchen je einer Bahn in eine separate Mahlstation zur Verwandlung zu Granulat geführt werden.
Das Vorsortieren der Abfallteile nach Farben kann dabei nach dem Entleeren aus den Abfalleimern mittels einer optischen, farbempfindlichen Einwirkung durchgeführt werden.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass an einem Mülltransportwagen seitlich abkippbare Abfalleimer zur Aufnahme von Kunststoffabfall angeordnet sind, und eine Zuführeinrichtung vorgesehen ist, in welche die Abfalleimer zu entleeren sind und an welche sich eine Vortrenneinrichtung zum Sortieren farbunterschiedlicher Abfallteile sowie eine kippbare Auffangwanne anschliesst, der auf deren Inhalt einzuwirken bestimmte Zerkleinerungswerkzeuge zugeordnet sind, und dass der Auffangwanne mindestens ein Reinigungs- becken nachgeordnet ist, welchem in Gestalt einer mehrfach abgezweigten, als Förderband ausgebildeten Trennbahn für die vorzerkleinerten Abfallteile mehrere, mit Flüssigkeit gefüllte Zwischenbassins als Trennstationen für die Aufteilmengen von zerkleinertem Abfall von unterschiedlichem Dichtebereich folgen,
wobei das Ende jeweils der letzten Trennbahn in je eine Mahlstation zur Verwandlung der vorzerkleinerten Abfallteile zu Granulat einmündet.
Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen, teilweise in schematischer Wiedergabe:
Fig. 1 den Fertigungsablauf oder die Abfallaufbereitungsanlage für Kunststoffabfälle;
Fig. 2 die Möglichkeit der Anbringung und Beförderung der Abfalleimer an herkömmlichen Mülltransportfahrzeugen;
Fig. 3 die leicht lösbare Befestigung eines Abfalleimers im Schnitt und
Fig. 4 eine Ansicht von oben auf einen der Abfalleimer.
Die Zuführeinrichtung 1 weist die Gestalt eines Förderbandes auf, auf welches vom Abfalleimer 2 der gesamte Kunststoffabfall 3 entleert und in Pfeilrichtung transportiert wird. Der Abfall 3 gelangt in eine kippbare Auffangwanne 4, in deren offenen Innenraum Zerkleinerungswerkzeuge 5 zum Zerkleinern des Abfalls einwirken. Der Auffangwanne 4 ist eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Vortrenneinrichtung vorgeschaltet, in welcher die Abfallteile unter einer optischen, farbempfindlichen Einwirkung nach Farben sortiert werden.
Danach wird die Auffangwanne 4 um die Achse 6 geschwenkt, und durch das weitere Herablassen der Rückwand 7 der Wanne 4 wird der Abfall 8 in das Reinigungsbecken 9 entleert.
Über das Sprührohr 10 wird Flüssigkeit in Gestalt von Waschlösungen, wie z. B. im Gebrauch bei Brauereien und Molkereien, beigegeben, und der gesamte Inhalt mit einem horizontal verschiebbaren oder rotierbaren Rechen 11 in ständiger Bewegung gehalten. Durch den Rechen 11 werden jeweils schubweise die zerkleinerten Abfallteile 8 in den Bereich des brückenförmigen Abförderungsbandes 12 gebracht, welches aus dem Reinigungsbecken 9 fortlaufend Abfallteile 8 entnimmt und an das erste Trennbassin 13 abgibt. Dieses Basin 13 enthält ein geeignetes Trennmedium 14, welches es ermöglicht, dass Abfallteile unterschiedlicher Dichtebereiche entweder auf oder an der Oberfläche schwimmen - Abfall 15 - oder als Abfall 16 auf dem Grund des Bassins zu liegen kommen.
Schieberelemente 17, 18 führen in entgegengesetzte Richtungen den Abfall 16 bzw. 15 an die Förderbänder 19, 20 heran, und über die letzteren gelangen die Abfallteile entweder direkt bereits in eine Mahlstation 21 oder in ein weiteres Trennbassin 22. Hier sammelt sich Abfall noch kleinerer Dimensionen, welcher sich wiederum in zwei Bahnen aufteilt, und zwar über die Abförderung 23 für den schwimmenden Teil des Abfalls und über das Transportband 24 für den auf dem Boden des Bassins 22 ruhenden Teil des Abfalls. Schieber 25 und 26 übernehmen dabei die gleichen Fördermassnahmen wie die Schieber 17, 18 im ersten Trennbassin.
Es richtet sich nach dem gewünschten Grad der Feintrennung und nach dem eingefüllten Trennmedium, wie oft sich der Trennvorgang wiederholen soll. Ganz am Ende des vorgesehenen Trennvorgangs fallen die Abfallteile in die unter den Förderbändern 23, 24 angeordneten Mahlstationen 27, 28, aus welchen weiterverarbeitungsfähiges Granulat 29, 30 austritt.
In Fig. 2 ist beispielsweise die etagenförmige Anordnung der Abfall- oder Mülleimer 31 an einem herkömmlichen Mülltransportwagen 32 angedeutet. Die Eimer 31 werden durch eine untere Fixierung 33 untergriffen und mit einer oberen Sperrklinke 34 fest, jedoch leicht lösbar an der Aussenwandung des Fahrzeugs 32 gehalten und mittels eines Deckels 35 dicht abgeschlossen.
Mittels der vorbeschriebenen Vorrichtungseinheiten und des damit angewandten Verfahrens ist es auch möglich, dass man bei irgendwelchen Schwierigkeiten, welche beim Trennen des Materials auftreten können, einfach davon ausgeht, dass entweder alle Kunststoffe oder diejenigen, die sich schwer trennen lassen, bei denen also die spezifischen Gewichte fast gleich sind, in einer Masse zusammenbelässt und diese Kunststoffe dann zusammen verarbeitet, mahlt, reinigt und trocknet und aus diesem Material gegebenenfalls Platten herstellt.
Auf diese Art lassen sich nicht thermoplastische Spritzmaterialien, sondern gepresste Gegenstände herstellen. Hierbei schadet es auch nichts, falls Zellulosefasern, Papier oder Pappe, eventuell auch Holz u. dgl., unter den Kunststoff gemischt wird. Der Kunststoff würde dann lediglich, wie bei der Plattenfertigung üblich, mit irgendeinem Zusatz versehen werden, mit einem leimartigen, weiteren Zusatz angereichert und darauf zu Platten od. dgl. verpresst. Auch diese Art der Verwertung von Kunststoffen ist sehr vorteilhaft, da man also Kunststoffe, wie Zelluloseabfälle aller Art, mit Papier, Pappe oder Holz zusammenbringen kann.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur sicheren Trennung von unterschiedlichen Kunststoffabfällen nach Kunststoffart und deren Rückgewinnung zur Wiederverwendung, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Kunststoffabfall (3) aus Abfalleimern (2, 31) auf eine Zuführeinrichtung (1) entleert, in einer Vortrenneinrichtung nach Farben vorsortiert und jeweils der gleichfarbige Abfall in einer kippbaren Auffangwanne (4) zerkleinert wird, die zerkleinerten Abfallteile (8) sodann in einem mit einer Waschlösung angefüllten Reinigungsbecken (9) mit Hilfe einer horizontalen, geraden oder rotierenden, ständigen Bewegung durch einen Rechen (11) gereinigt und über Trennbahnen (12, 20) mehreren Zwischenbassins (13, 22) als Trennstation zum Aufteilen von Kunststoffteilen unterschiedlicher spezifischer Dichte zugeführt werden,
und dass die so aufgeteilten Kunststoffteilchen je einer Bahn in eine separate Mahlstation (21, 27 und 28) zur Verwandlung zu Granulat (29, 30) geführt werden.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungs- und Trennungsablauf sowie die Förderbewegung der als Transportbänder ausgebildeten Trennbahnen kontinuierlich erfolgt, wobei die Zuführung der Kunststoffabfallteile intermittierend erfolgt und die jeweiligen Ablaufgeschwindigkeiten durch zentrale Steuerung sich der eingeführten Abfallmenge anpassen.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in den Trennbassins (13, 22) geeignete Trennmedien für die Dichtebereiche einerseits der schwimmbaren und anderseits der sinkbaren, jeweils am Boden der Trennbassins (13, 22) befindlichen Abfallteile eingefüllt werden.
3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmbaren und die sinkbaren Abfallteile jeweils mittels gegenläufig angetriebener und getrennter Förderbänder (19, 20 und 24) aus den Trennbassins (13, 22) entnommen und weiterbefördert werden, wobei durch in den entsprechenden Höhenlagen angeordnete Schieberelemente (17, 18 und 25, 26) das Abfördern der Abfallteile erfolgt.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Trennmedien für die Dichtebereiche von solcher Beschaffenheit verwendet werden, dass die Auftriebsund Sinkgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Zerteilungsgrad und von der Dichtedifferenz zur sicheren Trennung des Stoffgemisches steht.
PATENTANSPRUCH II
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Mülltransportwagen (32) seitlich abkippbare Abfalleimer (31, 2) zur Aufnahme von Kunststoffabfall (3) angeordnet sind, eine Zuführeinrichtung (1) vorgesehen ist, in welche die Abfalleimer zu entleeren sind und an welche sich eine Vortrenn
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Process for the safe separation of different plastic waste according to the type of plastic and its recovery after reuse, and device for carrying out the process
The invention relates to a method for the safe separation of different plastic wastes according to the type of plastic and their recovery for reuse.
The problem of garbage disposal is becoming more and more precarious for all municipal bodies. Particularly difficult is the fact that plastic waste is becoming more and more prevalent, and it is impossible to predict to what extent this plastic waste will increase in households and industrial plants. The question of disposing of these waste plastics has already become vital. Attempted incineration of such wastes remains inadequate, since various materials of this type are difficult to burn and a further problem of air pollution is raised.
Recycle of plastic waste has already been considered. The difficulty in recycling plastic waste is that the plastics must first be separated from one another, as they cannot be reprocessed in an overall mixture, i.e. they cannot be sprayed.
The plastics, e.g. B. the most common plastic polystyrene, has completely different properties than polyvinyl chloride or such as polyethylene or the like. You would have to separate the plastics first, and this separation by hand not only takes a lot of time, but also causes considerable difficulties and then makes the corresponding expensive , reusable plastic. The question of the separation of plastic waste that is raised in this way would therefore only be possible in practice if this could be done with a minimum of manual labor or even fully automatically.
The object of the invention is to create a method and a device with which it is possible to properly separate plastic waste of the most varied types, which are thrown into conventional waste containers, and to recover a material which is suitable in corresponding, numerous known Machines and processing methods to be reused.
The separation of the waste products with regard to the different specific weights takes place in the so-called flotation process.
The method according to the invention is characterized in that the entire plastic waste is emptied from waste bins onto a feed device, pre-sorted by color in a pre-separation device and the waste of the same color is shredded in a tiltable collecting pan, the shredded waste parts are then placed in a cleaning basin filled with a washing solution with the help of a horizontal, straight or rotating, constant movement cleaned by a rake and fed via separating tracks to several intermediate basins as a separating station for dividing plastic parts of different specific densities, and that the so divided plastic particles are each fed to a separate grinding station to be transformed into granules.
The pre-sorting of the waste parts by color can be carried out after emptying them from the waste bins by means of an optical, color-sensitive effect.
In the device according to the invention for carrying out the method it is provided that waste bins that can be tilted to the side for receiving plastic waste are arranged on a garbage truck, and a feed device is provided into which the waste bins are to be emptied and to which a pre-separating device for sorting different colored waste parts and a Tiltable drip pan adjoins, to which certain shredding tools are assigned to act on their contents, and that the drip pan is followed by at least one cleaning basin, which in the form of a multiple branched off, as a conveyor belt separating track for the pre-shredded waste parts, several intermediate basins filled with liquid as separation stations for the proportions of shredded waste of different density ranges follow,
whereby the end of the last separating path leads into a grinding station for converting the pre-shredded waste parts into granules.
Details of the invention are explained in more detail using a preferred exemplary embodiment in the drawing and in the description below.
The drawings show, partly in schematic representation:
1 shows the production process or the waste processing plant for plastic waste;
2 shows the possibility of attaching and transporting the trash cans on conventional garbage transport vehicles;
Fig. 3 shows the easily detachable attachment of a garbage can in section and
4 is a view from above of one of the trash cans.
The feed device 1 has the shape of a conveyor belt, onto which the entire plastic waste 3 is emptied from the waste bin 2 and transported in the direction of the arrow. The waste 3 arrives in a tiltable collecting trough 4, in the open interior of which there are shredding tools 5 for shredding the waste. The collecting trough 4 is preceded by a pre-separating device (not shown in the drawing) in which the waste parts are sorted by color under an optical, color-sensitive effect.
Thereafter, the collecting trough 4 is pivoted about the axis 6, and by further lowering the rear wall 7 of the trough 4, the waste 8 is emptied into the cleaning basin 9.
About the spray tube 10 is liquid in the form of washing solutions, such as. B. in use in breweries and dairies, added, and the entire content is kept in constant motion with a horizontally movable or rotatable rake 11. The rake 11 brings the shredded waste parts 8 in batches into the area of the bridge-shaped discharge belt 12, which continuously removes waste parts 8 from the cleaning basin 9 and transfers them to the first separating basin 13. This basin 13 contains a suitable separating medium 14 which enables waste parts of different density ranges either to float on or on the surface - waste 15 - or to lie as waste 16 on the bottom of the basin.
Slider elements 17, 18 lead the waste 16 or 15 to the conveyor belts 19, 20 in opposite directions, and the waste parts either go directly to a grinding station 21 or to another separating basin 22 via the latter. Here, waste of even smaller dimensions collects , which in turn is divided into two lanes, namely via the discharge 23 for the floating part of the waste and via the conveyor belt 24 for the part of the waste resting on the bottom of the basin 22. Slides 25 and 26 take on the same support measures as the slides 17, 18 in the first separating basin.
How often the separation process should be repeated depends on the desired degree of fine separation and the separation medium used. At the very end of the intended separation process, the waste parts fall into the grinding stations 27, 28 arranged below the conveyor belts 23, 24, from which further processable granulate 29, 30 emerges.
In FIG. 2, for example, the tiered arrangement of the garbage or trash cans 31 on a conventional garbage truck 32 is indicated. The buckets 31 are gripped from below by a lower fixing 33 and are held firmly but easily detachably on the outer wall of the vehicle 32 with an upper pawl 34 and are tightly sealed by means of a cover 35.
By means of the device units described above and the method used with them, it is also possible that in the event of any difficulties that may arise when separating the material, one simply assumes that either all plastics or those that are difficult to separate, i.e. the specific Weights are almost the same, left together in one mass and these plastics are then processed together, grinded, cleaned and dried and, if necessary, panels made from this material.
In this way, it is not possible to manufacture thermoplastic injection molding materials, but rather pressed objects. It doesn't do any harm if cellulose fibers, paper or cardboard, possibly wood, etc. Like., is mixed with the plastic. The plastic would then only be provided with some kind of additive, as is customary in panel production, enriched with a glue-like, further additive and then pressed to form panels or the like. This type of recycling of plastics is also very advantageous, since plastics such as cellulose waste of all kinds can be combined with paper, cardboard or wood.
PATENT CLAIM I
Process for the safe separation of different plastic waste according to the type of plastic and its recovery for reuse, characterized in that the entire plastic waste (3) is emptied from waste bins (2, 31) onto a feed device (1), pre-sorted by color in a pre-separation device and the same color in each case Waste is shredded in a tiltable collecting pan (4), the shredded waste parts (8) are then cleaned in a cleaning basin (9) filled with a washing solution with the help of a horizontal, straight or rotating, constant movement by a rake (11) and separated via separating tracks ( 12, 20) are fed to several intermediate basins (13, 22) as a separation station for dividing plastic parts of different specific densities,
and that the plastic particles divided in this way are each fed to a separate grinding station (21, 27 and 28) for conversion into granules (29, 30).
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the cleaning and separation process as well as the conveying movement of the separating tracks designed as conveyor belts take place continuously, the feeding of the plastic waste parts takes place intermittently and the respective process speeds adapt to the amount of waste introduced by central control.
2. The method according to claim I, characterized in that in the separating basins (13, 22) suitable separating media for the density areas on the one hand of the floatable and on the other hand the sinkable waste parts located at the bottom of the separating basins (13, 22) are filled.
3. The method according to claim I and dependent claim 2, characterized in that the floatable and sinkable waste parts are removed from the separating basins (13, 22) and conveyed further by means of separate conveyor belts (19, 20 and 24) driven in opposite directions, whereby in the pusher elements (17, 18 and 25, 26) arranged at the corresponding elevations, the waste parts are conveyed away.
4. The method according to claim I, characterized in that separation media are used for the density areas of such a nature that the upward and downward velocity depends on the degree of division and the density difference for reliable separation of the mixture of substances.
PATENT CLAIM II
Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that laterally tiltable waste bins (31, 2) for receiving plastic waste (3) are arranged on a garbage truck (32), and a feed device (1) is provided into which the waste bins are fed are emptied and to which a pre-separation
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