CH652946A5 - Verfahren zum betrieb einer anlage zur herstellung eines faser- sowie eines granulatmaterials. - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer anlage zur herstellung eines faser- sowie eines granulatmaterials. Download PDF

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CH652946A5 CH7795/81A CH779581A CH652946A5 CH 652946 A5 CH652946 A5 CH 652946A5 CH 7795/81 A CH7795/81 A CH 7795/81A CH 779581 A CH779581 A CH 779581A CH 652946 A5 CH652946 A5 CH 652946A5
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    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/06—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B9/00—Combinations of apparatus for screening or sifting or for separating solids from solids using gas currents; General arrangement of plant, e.g. flow sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Herstellung eines Faser- sowie eines Granulatmaterials aus haushalts-, land-, forstwirtschaftlichen, sowie organische und anorganische Anteile aufweisenden Industrie-und/oder Gewerbeabfällen, welche eine Vorzerkleinerungseinheit zur Vorzerkleinerung des Abfallmaterials, eine Magnetscheidungseinheit, eine erste Fraktioniereinheit zur Erzielung einer ersten, spezifisch leichten sowie einer ersten, spezifisch schweren Fraktion, eine erste Zerkleinerungseinheit zur Zerkleinerung der ersten, spezifisch schweren Fraktion, eine zweite Zerkleinerungseinheit zur Zerkleinerung der spezifisch leichten Fraktion, eine Trocknungseinheit zur gemeinsamen Trocknung der nachzerkleinerten Fraktionen, sowie eine zweite Fraktioniereinheit zur erneuten Fraktionierung des zusammengeführten, getrockneten Gutes nach spezifischem Gewicht aufweist.
Eine Anlage der obenerwähnten Art ist in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 31 05 597 beschrieben.
Es hat sich nun gezeigt, dass der Betrieb einer solchen Anlage der eingangs erwähnten Art wesentlich vereinfacht und verbilligt werden kann, wenn man erfindungsgemäss mindestens die Trocknungseinheit dieser Anlage mittels des durch diese hergestellten Fasermaterials beheizt.
Dadurch kann auf die bisher notwendige Verwendung von Heizöl zum Betrieb der Trocknungseinheit, den Antransport sowie die Lagerung von Heizöl völlig verzichtet werden. Diese ergibt beim Bau sowie beim Unterhalt einer solchen Anlage bedeutende Einsparungen.
Wenn erwünscht, kann mit dem restlichen aus dieser Vorrichtung anfallenden Fasermaterial direkt zum Beispiel eine Fernheizung oder ein Dampfkessel betrieben werden.
Dabei kann es zweckmässig sein, wenn man das Fasermaterial zur Beheizung der Trocknungseinheit vergast. ,
Es kann vorteilhaft sein, wenn man das Fasermaterial in lockerem Zustand zur Beheizung der Trocknungseinheit verwendet.
Es kann auch zweckmässig sein, wenn man das Fasermaterial in verpresstem Zustand, zum Beispiel in Form von Briketts oder Pellets, zur Beheizung der Trocknungseinheit verwendet.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, werden die Abfälle in einen Sammelbunker 1 geschüttet. Vorzugsweise werden Abfälle verwendet, die keine oder nur eine kleine Gärzeit hinter sich haben und auch noch keiner Behandlung wie Vorzerkleinerung, Vorsortierung, Verdichtung auf Deponien oder chemischer Art unterworfen wurden. Die Verwendung von frischen organischen Abfällen hat den Vorteil, dass dem Faser-Ausgangsrohstoff die gewünschte Struktur gegeben werden kann, und dass die wichtigen Bestandteile wie Zellulose und Lignin nicht entfernt beziehungsweise zerstört wurden.
Die derart gebunkerten Abfälle gelangen über eine mechanische Transporteinrichtung 2 kontinuierlich oder diskontinuierlich zu einer Vorzerkleinerungseinheit 3. Diese hat die Aufgabe, einerseits den angelieferten Abfall in seine losen Bestandteile aufzulockern, und anderseits die in ihrer Grösse und Zusammensetzung sehr stark variierenden Abfälle durch Schneiden, Hacken und/oder Reissen auf eine für die Weiterverarbeitung zulässige Grösse zu reduzieren. Für diesen Arbeitsvorgang können Schneid- oder Schlagmühlen sowie Hacker oder Reisser verwendet werden. Um eine störungsfreie Verarbeitung zu gewährleisten, und die gewünschte Struktur, Feinheit und Reinheit des Endproduktes zu erreichen, wird vorzugsweise eine langsam laufende Schneidemühle verwendet, die im Handel in verschiedenen Ausführungen erhältlich ist. Zweckmässigerweise wird eine Ausführung mit nebeneinanderliegenden und gegeneinander laufenden Mehrmesserwellen eingesetzt. Zudem sollten die Mehrmesserwellen niedertourig und die einzelnen Wellen mit unterschiedlichen Drehzahlen arbeiten. Ausserdem sollten sämtliche Wellen zur Gewährung von Sicherheit, Leistung und Selbstreinigung reversierbar sein. Eine solche Maschine ist im Handel unter der Bezeichnung «SHREDDER» erhältlich. Ähnliche Maschinen mit derselben Bezeichnung werden auch zur Zerkleinerung von alten Autos und anderen Blechwaren eingesetzt.
Das so durch die Vorzerkleinerungseinheit 3 zerlegte und auf eine einer Siebmaschenweite von 20 mal 30 cm entsprechende Grösse vorzerkleinerte Abfall gelangt in freiem Fall auf eine aus einem vibrierenden Transportkanal bestehende Fördereinrichtung 4.
Um in den nachfolgenden Einrichtungen einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, ist es wichtig, dass im Abfall eventuell vorhandene Eisenteile gänzlich aussortiert werden. Um dies zu erreichen, befördert die Fördereinrichtung 4 den Abfall in Form einer gleichmässig ausgerichteten, relativ dünnen Flussschicht an einer oberhalb der Fördereinrichtung 4 angeordneten Magnetbandeinheit 5 vorbei und wirft es an ihrem Ende auf einen untenliegenden, rotierenden Trommelmagneten 6. Da die aus der Vorzerkleinerungseinheit austretenden Abfallmengen schwanken, ist die Fördereinrichtung 4 vor der Magnetbandeinheit 5 mit einer nicht dargestellten Egalisiereinrichtung versehen.
Die Magnetbandeinheit 5 hat die Aufgabe, die in der oberen Hälfte der Flussschicht sich befindenden Eisenteile auszusortieren. Der rotierende Trommelmagnet 6 dient dazu, die in der unteren Hälfte der Abfall-Flussschicht liegenden Eisenteile zu entfernen.
Die Magneteinheiten 5 und 6 sind über eine Fördereinrichtung 7 mit einem Auffangbunker 8 verbunden. Vom Auffangbunker 8 gelangt das aussortierte Metall in eine Presse 9, welche die aussortierten Eisenteile zu handelsübli5
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Der derart von Eisenteilen befreite Abfall wird darauf einer ersten Fraktioniereinheit 10 zugeführt. Die letztere weist ein Rüttelsieb 11 zur Erzielung einer Feinfraktion auf, wobei die Maschenweite dieses Siebes etwa 6 mm beträgt. Ferner ist eine auf die Oberseite des Rüttelsiebes 11 gerichtete Absaugeinheit 12 zur Erzielung einer ersten, spezifisch leichten Grobfraktion, und am unteren Ende des geneigt angeordneten Rüttelsiebes 11 eine Aufnahmerinne 13 zur Aufnahme des auf dem Rüttelsieb 11 sich noch befindenden, wegen seiner Grösse nicht durch das letztere hindurchgelangenden bzw. wegen seines Gewichtes nicht absaugbaren Gutes zur Erzielung einer ersten, spezifisch schweren Fraktion angeordnet.
Die derartige Aufteilung in drei erste Fraktionen bewirkt den Vorteil, dass die nachfolgenden Zerkleinerungseinheiten 14 und 15 von denjenigen Feinteilen, die die erwünschte Endgrösse nicht übersteigen, entlastet werden. Der Anteil dieser Feinteile beträgt normalerweise ungefähr 15 Gew.-%, d.h. es werden bei der nachfolgenden Zerkleinerung etwa 15% Energie eingespart. Das derart aussortierte Feinmaterial wird über eine Bypassleitung 16 unter Umgehung der beiden Zerkleinerungseinheiten 14 und 15 wieder dem in den letzteren zerkleinerten Abfall beigemischt.
Die Aufteilung in die beiden obgenannten ersten Grobfraktionen ermöglicht, dass die zwei in ihrer Art sehr unterschiedlichen Abfallkomponenten voneinander getrennt und daher mit den für sie optimalsten Zerkleinerungseinheiten auf die gewünschte Endgrösse gebracht werden können und somit den beiden Abfallkomponenten zusätzlich auch die gewünschte Materialstruktur verliehen werden kann, was ermöglicht, dass in der letzten Stufe dieses Verfahrens, in der das Materialgut zuerst nach Grösse und anschliessend in vorwiegend spezifisch leichte Faser- und vorwiegend spezifisch schwere Granulatfraktionen aufgeteilt wird, eine sehr hohe Trennschärfe und Reinheit bei den einzelnen Fraktionen errreicht wird.
Die Absaugeinheit 12 kann aus einem handelsüblichen Gerät bestehen, wie es z.B. in der Span- und Futtermittelindustrie eingesetzt wird. Das von der Absaugeinheit 12 über die Absaugkanäle 12a, 12b, und 12c aus dem Abfall-Strom abgesaugte spezifisch leichte Material besteht zur Hauptsache aus Papier, Karton, Folien, Textilien und Holzspänen, d.h. organischen Teilen, und wird zur letzten Strukturierung und Zerkleinerung einer als Feinhacker ausgebildeten zweiten Zerkleinerungseinheit 15 zugeführt. Solche Zerkleinerungseinheiten sind im Handel unter dem Begriff Feinhak-ker, Zerspaner oder Feinmühlen erhältlich. Es hat sich dabei als zweckmässig erwiesen, wenn Rotorzerkleinerer eingesetzt werden, bei denen Messerrotoren gegen Messerstatoren oder Messerrotoren gegen Messerrotoren arbeiten und mit einer durchlässigen Sperre zur Erzielung der Endmaterialgrösse versehen sind.
Die mittels dem Rüttelsieb 11 und der Absaugeinheit 12 einerseits von den Feinteilen und anderseits von den spezifisch leichten Teilen befreite, in der Praxis vorwiegend aus anorganischen Teilen bestehende, spezifisch schwere zweite Grobfraktion wird in der separaten ersten Zerkleinerungseinheit 14 einem granulierenden ZerkleinerungsVorgang unterworfen. Die Zerkleinerungseinheit 14 hat die Aufgabe, die hier anfallenden unterschiedlichen Abfallteile in die gewünschte und zur vollständigen Wiederverwertung bedingte, einer Siebmaschen weite von 6 mm entsprechende Endgrösse zu bringen. Solche Zerkleinerungseinheiten 14 sind im Handel unter der Bezeichnung Hammer-, Prall- oder Schlagmühlen erhältlich und können eingesetzt werden, wenn sie eine auf die geringste Siebmaschenweite abgestimmte durchlässige Sperre eingebaut haben.
Die aus den Zerkleinerungseinheiten 14 und 15 und der Bypassleitung anfallenden Fraktionen werden gemeinsam einem Auffangbehälter 17 zugeführt. Aus dem letzteren wird das gespeicherte Material einer Trocknungs- und Sterilisiereinheit 18 zugeführt. Diese Einheit 18 hat die Aufgabe, das anfallende Material auf eine bestimmte, gleichbleibende Restfeuchtigkeit zu trockenen und die im Material aus Gesundheitsgründen unerwünschten Stoffe wie z. B. pathogene Bakterien, zu vernichten. Zu diesem Zweck sind in der Trocknungs- und Sterilisiereinheit 18 Temperaturen von über 100 °C erreichbar und die Materialaufenthaltszeit in der Trocknungs- und Sterilisiereinheit 18 ist ebenfalls regulierbar. Die Zufuhr heisser trockener Luft aus der Heizeinrichtung 34 über die Rezirkulationsleitung 19 und die Abfuhr der mit Feuchtigkeit angereicherten Luft erfolgt kontinuierlich und ist ebenfalls regulierbar um auf diese Weise die Restfeuchtigkeit des aus der Trocknungs- und Sterilisiereinheit 18 austretenden Materials auf einen gewünschten Wert einregulieren zu können.
Nach der Trocknungs- und Sterilisiereinheit 18 wird das derart behandelte Gut mittels einer Trennvorrichtung 20 in eine spezifisch leichte und in eine spezifisch schwere Fraktion aufgeteilt, und danach die spezifisch leichte Fraktion zur Abführung der vom Trocknungsprozess herstammenden feuchten Abluft einem als Abscheidezyklon ausgebildeten Abluftabscheider 21 zugeführt. Auf diese Weise kann der Verschleiss im Abluftabscheider 21 erheblich vermindert und die Betriebssicherheit desselben gleichzeitig erheblich ver-grössert werden. Das aus dem Abluftabscheider 21 austretende Material wird darauf wieder mit der vorher abgetrennten, spezifisch leichten Fraktion zusammengeführt und über eine Ozonbehandlungseinrichtung 22 einer weiteren Fraktioniereinheit 23 zugeführt. Die Letztere hat die Aufgabe, das anfallende, auf einen bestimmten maximalen Restfeuchtigkeitsgehalt getrocknete und sterilisierte Material nach Partikelgrösse in drei Zwischenfraktionen aufzuteilen, wobei die Stückgrössen der einen Zwischenfraktion kleiner als 3 mm, die Stückgrössen der zweiten Zwischenfraktion im Bereich von 3 bis 6 mm2 und die Stückgrössen der dritten Zwischenfraktion über 6 mm2 liegen. Die Fraktioniereinheit 23 kann vibrierende Arbeitsflächen aufweisen. Vorzugsweise wird eine in Leichtbauweise hergestellte Einrichtung mit vibrierender Arbeitsfläche verwendet. Die Amplitudenrichtung und die Schwingungszahl sollte variabel sein, damit die Intensität und die Aufenthaltszeit bezüglich der Materialbehandlung reguliert werden kann. Die aus der Fraktioniereinheit 23 abgegebenen drei Grössenfraktionen, jede zusammengesetzt aus organischen (vorwiegend leichten) und anorganischen (vorwiegend schweren) Partikeln werden auf getrennten Wegen der Endfraktionierung zugeführt. Zur End-fraktionierung dienen die Luftseparatoren 24,25 und 26, welche die Aufgabe haben, die untereinander vermischten Rohstoffe wie Mineralien, Buntmetalle, Hartplaststoffe usw. von den organischen Stoffen zu trennen. Solche Luftseparatoren sind in verschiedenen Ausführungen im Handel erhältlich und werden ebenfalls in der Lebensmittel-, Futtermittel-und Holzindustrie verwendet.
Die aus der Fraktioniereinheit 23 ausgetragene Feinfraktion gelangt auf pneumatischem Weg zur Endfraktionierung in den Luftseparator 24, wo das Material an einer bestimmten Stelle in einen Gegenluftstrom eingegeben wird. Die Luftstromstärke ist so gewählt, dass die vorwiegend organischen, spezifisch leichten Partikel durch den Luftstrom weggetragen werden, und die vorwiegend anorganischen, spezifisch schweren Partikel gegen den Luftstrom nach unten fallen.
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Die weggetragenen Leichtteile werden einem Abscheidezyklon 27, der direkt als Siloeintrag auf dem Fasersilo 28 angeordnet ist, zugeleitet.
Die entgegen den Luftstrom nach unten fallenden, spezifisch schweren Teile werden dem Granulatsilo 29 zugeführt.
Die aus der Fraktioniereinheit 23 anfallende, nach spezifischem Gewicht beurteilt zwischen der Fein- und der Grobfraktion liegende Fraktion, wird zur Endfraktionierung dem Luftseparator 25 zugeführt. Die hier ausgeschiedenen, spezifisch leichten Teile können wahlweise den Abscheidern 27 oder 30 der Silos 28 und 31 zugeleitet werden. Die im Luftseparator 25 anfallenden, vorwiegend anorganischen, spezifisch schweren Granulate werden ebenfalls dem Granulatsilo 29 zugeführt.
Die aus der Fraktioniereinheit 23 austretende Grobfraktion wird für die Endfraktionierung dem Luftseparator 26 zugeleitet, der auf die gleiche Weise wie die beiden anderen Luftseparatoren 24 und 25 arbeitet. Die durch den Luftseparator 26 ausgeschiedenen, spezifisch leichten Teile werden ebenfalls wahlweise in die Silos 28 und 31 ausgetragen. Das durch den Luftseparator 26 ausgeschiedene, vorwiegend anorganische, spezifisch schwere Granulat gelangt vermischt mit den Granulaten aus den Luftseparatoren 24 und 25 in das Granulatsilo 29.
Die aus dem Luftseparatoren 24, 25 und 26 sowie aus den Abscheidern 27 und 30 anfallende staubhaltige Abluft wird einer Filteranlage 32 zugeleitet. Der in der Letzteren ausgeschiedene Staub, der vorwiegend aus organischen Feinpartikeln besteht, kann dem Staubsilo 33 oder wahlweise den Silos 28 und/oder 31 zugeführt werden.
Die Einlagerung der in drei vorwiegend Fasern enthaltenden Fraktionen und einer Staubfraktion anfallenden
Endprodukte in voneinander getrennten Silos vereinfacht und erweitert die Weiterverwendungsmöglichkeiten.
Selbstverständlich können die aus den Luftseparatoren 24, 25 und 26 anfallenden, vorwiegend anorganischen, spezifisch schweren Granulate auch voneinander getrennt gelagert werden.
Das derart erhaltene Material kann z. B. zur Herstellung von Platten oder anderen Baumaterialien oder zu Heizzwek-ken zu Briketts oder Pellets weiterverarbeitet werden. Das derart hergestellte Material ist auch als Dünger und Bodenverbesserungsmittel sowie als Zuschlagstoff in Asbest-, Zement- und Ziegelprodukten sowie als Zuschlagstoff in Kunststeinen, Bitumenbelägen und Beton verwendbar.
Wie aus diesem Beispiel ersichtlich, wird bei diesem Verfahren der gesamte zugeführte Abfall, inklusive dem magnetisch ausgeschiedenen Metall, optimal verwertet. Der Anteil an nicht veraschbaren Substanzen ist bei der spezifisch leichten Faserfraktion bei diesem Verfahren gleich hoch oder geringer als bei den vergleichbaren Holzspanfraktionen die bis heute üblicherweise bei der Plattenverpressung verwendet werden.
Die Beheizung 34 der Trocknungseinheit 18 wird dabei erfindungsgemäss mit aus den Rohstoffsilos 28 und/oder 31 über die Transportleitung 35 als Brennmaterial abgezweigtem Fasermaterial betrieben, welches der Einfachheit halber vorzugsweise im dabei anfallenden lockeren Zustand verwendet wird.
Auf diese Weise wird zum Betrieb der Trocknungseinheit 18 die Notwendigkeit der Verwendung von Heizöl als Brennstoff gänzlich vermieden, was beim Betrieb dieser Anlage gegenüber bisher bedeutende Einsparungen ergibt.
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1. Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Herstellung eines Faser- sowie eines Granulatmaterials aus haushalts-, land-, forstwirtschaftlichen, sowie organische und anorganische Anteile aufweisenden Industrie- und/oder Gewerbeabfallen, welche eine Vorzerkleinerungseinheit (3) zur Vorzerkleinerung des Abfallmaterials, eine Magnetscheidungseinheit (5, 6), eine erste Fraktioniereinheit (10) zur Erzielung einer ersten, spezifisch leichten sowie einer ersten, spezifisch schweren Fraktion, eine erste Zerkleinerungseinheit (14) zur Zerkleinerung der ersten, spezifisch schweren Fraktion, eine zweite Zerkleinerungseinheit (15) zur Zerkleinerung der spezifisch leichten Fraktion, eine Trocknungseinheit (18) zur gemeinsamen Trocknung der nachzerkleinerten Fraktionen, sowie eine zweite Fraktioniereinheit (23) zur erneuten Fraktionierung des zusammengeführten, getrockneten Gutes nach spezifischem Gewicht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens die Trocknungseinheit (18) mittels des hergestellten Fasermaterials beheizt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Fasermaterial zur Beheizung der Trocknungseinheit (18) vergast.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Fasermaterial in lockerem Zustand zur Beheizung der Trocknungseinheit (18) verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Fasermaterial in verpresstem Zustand, zum Beispiel in Form von Briketts oder Pellets, zur Beheizung der Trocknungseinheit (18) verwendet.
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