CH685151A5

CH685151A5 - Verfahren und Anlage zur Wiederverwertung von Sportgeräten.

Info

Publication number: CH685151A5
Application number: CH3357/92A
Authority: CH
Inventors: Kamal Alavi
Original assignee: Sport Recycling Technology Ag
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1995-04-13

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Wiederverwertung von Sportgeräten, insbesondere von gebrauchten Ski, sowie von bei deren Produktion anfallendem Abfall und Ausschluss.

Bei der Produktion von Sportgeräten allgemein werden beträchtliche Mengen von hochwertigen Werkstoffen verarbeitet, und solche Geräte verschiedener Art sind in grosser Zahl im Gebrauch. Beispielweise werden in jedem der Alpenländer jährlich mehrere hunderttausend Paar Ski und auch Skischuhe verkauft - allein in der Schweiz sind es rund 500 000 Paar Ski und 400 000 Paar Skischuhe. Entsprechende Mengen an solchen Geräten werden aber früher oder später auch wieder aus dem Gebrauch genommen, weil sie unbrauchbar geworden oder veraltet sind. Solche «unnützen» Ski, Skischuhe usw. werden bisher von den privaten Benützern irgendwie entsorgt, erfahrungsgemäss gelangen sie überwiegend als Sperrgut in die Kehrichtabfuhr. Diese Art der Entsorgung ist jedoch sehr unbefriedigend, weil dabei insgesamt ein grosses Transportvolumen beansprucht wird, in den Kehricht-Verbrennungsanlagen ein beträchtlicher Schadstoff-Ausstoss entsteht und natürlich auch die verwendeten Materialien verloren gehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der herkömmlichen, ungeordneten Entsorgung von Sportgeräten zu beseitigen und ein umweltgerechtes Verfahren zur gezielten Aufbereitung vorzuschlagen, welches eine weitgehende technische Wiederverwendung und -Verwertung der Werkstoffe ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich insbesondere, wie bereits erwähnt, für Ski samt Bindung (alpin und Langlauf) und Skischuhe, aber auch für zahlreiche weitere Sportgeräte, die im wesentlichen aus Kunststoff und/oder Holz in Verbindung mit Metallteilen (vorwiegend Stahl und Aluminium) bestehen; als Beispiele seien Snowboards, Skateboards, Rodelschlitten, Schutzhelme, Tennisschläger usw. erwähnt. Ausserdem können Materialabfälle und Ausschussteile, die bei der Produktion solcher Geräte entstehen, nach dem gleichen Verfahren aufbereitet werden. Das vorgeschlagene Verfahren ist besonders umweltschonend, weil keine Verbrennung stattfindet und keine schädlichen Hilfsstoffe benötigt werden. Als besonderer Vorteil bezüglich Organisation der Entsorgung ist zu erwähnen, dass Geräte verschiedenster Art wahllos nebeneinander verarbeitet werden können, also keine aufwendige Vorsortierung an Sammelstellen erforderlich ist.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Durchführung des erwähnten Verfahrens, wie sie im Patentanspruch 4 angegeben ist. Eine solche Anlage kann mit Vorteil mobil ausgeführt, z.B. in einem Strassenfahrzeug (Anhänger oder Transporter) eingebaut werden und an dezentralen Sammelstellen zum Einsatz kommen.

Besondere, zweckmässige Varianten des Verfahrens und der Anlage nach der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2, 3 bzw. 5 bis 8 angegeben. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch ein Flussschema der Verfahrensschritte gemäss dem Ausführungsbeispiel.

Im dargestellten Flussschema verläuft der Materialfluss, wie angedeutet, von oben nach unten. Zur Vorzerkleinerung durchläuft das zu verarbeitende Gerätematerial einen Shredder 1, welcher Materialpartikel von etwa 20 bis 30 mm liefert. Als weiteres Vorzerkleinerungsaggregat dient ein zweiter Shredder 2, welcher die Partikel auf etwa 10 bis 15 mm zerkleinert. Nach dieser Vorzerkleinerung gelangt das Materialgemisch auf einen Magnetseparator 3, welcher als erste Trennstufe den Eisen (StahI-)Anteil ausscheidet.

Der verbleibende, nichtmagnetische Materialanteil durchläuft dann eine Schneidmühle 4, in welcher die Partikel weiter zerkleinert und aufgeschlossen werden. Für diese Nachzerkleinerung eignet sich besonders ein Kreuzscherenschnitt-Shredder (z.B. Typ «Rotoplex» der Alpine Aktiengesellschaft Augsburg) mit offenem Kreuzscherenschnitt-Rotor. In einer Schneidmühle dieser Art, auch als «Schleifshred-der» bezeichnet, werden die Materialpartikel besonders gründlich aufgeschlossen und vor allem Metall und Nichtmetall-Teile voneinander mechanisch getrennt. Für Ski sind besonders typisch z.B. Aluminiumteile mit anhaftendem Holz, PUR-Schaum oder anderen Kuststoffen, Fiberglas, Färb- und Lacküberzügen. Bei dieser Nachzerkleinerung ergeben sich Partikel von etwa 5 bis 8 mm.

In einem pneumatischen Sichter 5, vorzugsweise einem sogenannten Zickzack-Sichter, wird sodann das aufgeschlossene Material von Feinanteilen befreit. Solche Feinanteile enthalten - immer im Fall von zu verarbeitenden Ski - hauptsächlich Glasfasern und kleine Plastikpartikel sowie grössere oder kleinere Anteile von Metallstaub. Sofern eine Wiederverwendung der Glasfasern und Plastikteile beabsichtigt ist, kann es zweckmässig sein, die Feinanteile über einen elektrostatischen Separator 9 zu führen, welcher eine Trennung in nichtmetallische und metallische Partikel bewirkt.

Der Schweranteil aus dem pneumatischen Sichter 5 wird weiter über einen Wirbelstrom-Separator 6 von an sich bekannter Bauart geleitet. Dieser liefert eine nichtmetallische und eine metallische, im wesentlichen Aluminium enthaltende Fraktion. Je nach Erfordernis bei der Wiederverwendung der Materialien wird es im allgemeinen zweckmässig sein, die Wirbelstrom-Separierung zur Nachreinigung der nichtmetallischen Fraktion durch eine elektrostatische Separierung zu ergänzen. Ein zu diesem Zweck dem Wirbelstrom-Separator 6 nachgeschalteter elektrostatischer Separator 7 scheidet in der nichtmetal-

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lischen Fraktion noch vorhandene Metallteile, insbesondere kleine Aluminium-Partikel, ab. In anderen Fällen bzw. bei geringeren Anforderungen an den Trennungsgrad kann eine elektrostatische Nachreinigung jedoch entfallen.

Die verbleibende nichtmetallische Fraktion enthält im wesentlichen noch Holz- und/oder Kunststoffpartikel, selbstverständlich mit wechselnden Anteilen je nach Ausgangsmaterial. Diese in der nichtmetallischen Fraktion enthaltenen Anteile werden schliesslich mittels Gewichts-Separierung getrennt, indem die Fraktion z.B. über eine Lufttisch-Trennmaschine 8 als Gewichts-Trennaggregat geleitet wird.

Manche der beschriebenen Verfahrensschritte sind mit Staubentwicklung verbunden, weshalb es sich empfiehlt, jedenfalls an den Aggregaten 1 bis 5 und 7 den entstehenden Staub pneumatisch abzusaugen, wie mit dem Symbol (*) angedeutet ist; die staubbehaftete Luft wird über einen Luftfilter 10 geleitet, wobei der erwähnte Staub als Filter-Rückbehalt anfällt.

Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird durch rein mechanisch/physikalische Trennung ohne Hilfsstoffe eine schrittweise Trennung in Materialfraktionen von hohem Reinheitsgrad erzielt, was eine technische Wiederverwendung dieser Materialien ermöglicht. Versuchsweise wurden mit einem «Geräte-Mix» aus Holz- und Plastik-Ski samt Bindung sowie Skischuhen die nachstehenden Materialfraktionen gewonnen, wobei der erzielte Trennungsgrad (Reinheit der Fraktion) in % angegeben ist:

Der Gewichtsanteil dieser Fraktionen zusammen betrug dabei rund 95% des Ausgangsmaterials, d.h. als eigentlicher Abfall fielen lediglich etwa 5% an, hauptsächlich Filterstaub sowie Metallstaub aus dem Separator 9. Die vorstehenden Fraktionen lassen sich beispielsweise wie folgt technisch verwerten:

- Eisen/Stahl als Schrott im Stahlwerk

- Aluminium kann dank erreichter Reinheit ebenfalls direkt zum Wiedereinschmelzen übernommen werden

- Das Plastikgranulat (Sortengemisch) kann dank fehlendem Metalfgehalt bei der Fabrikation verschiedener, weniger anspruchsvoller Plastikteile eingesetzt werden

- Glasfasern (mit geringem Plastikanteil) können beispielsweise bei der vorgenannten Plastik-Wieder-verwendung zur Materialverstärkung beigemengt werden

- Die Holzpartikel bestehen aus hochwertigen Holzsorten und ergeben, mit einem Kunststoff-Binder (Harz) verpresst, ein Spanplatten-Produkt von guter Qualität.

Aus der obenstehenden Beschreibung des Flussschemas ergibt sich auch der beispielsweise Aufbau einer geeigneten Anlage zur Durchführung des Verfahrens, wobei die einzelnen Zerkleinerungs- bzw. Trennaggregate bezogen auf den Materialfluss hintereinander angeordnet werden. Die Anlage benötigt im wesentlichen nur eine Stromversorgung für die Aggregate einschliesslich der (im Flussschema nicht dargestellten) Kompressor- bzw. Ventilatoranlage. Eine solche Anlage - z.B. mit einer Verarbeitungskapazität von etwa 200 bis 300 kg/h (entsprechend etwa 100 Paar Ski) - kann mit Vorteil als mobile Anlage, z.B. in einem Strassenfahrzeug eingebaut, ausgeführt werden. Auf diese Weise können dann mehrere geographisch verteilte Sammelstellen nach Bedarf bedient und die gewonnenen Materialfraktionen zur Wiederverwertung abtransportiert werden. Der Betrieb einer solchen Anlage stellt technisch nur geringe Anforderungen, ist umweltverträglich und verursacht niedrige Betriebskosten.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Wiederverwertung von Sportgeräten, insbesondere von gebrauchten Ski, sowie von bei deren Produktion anfallendem Abfall und Ausschuss, dadurch gekennzeichnet,

- dass, nach Vorzerkleinerung des Gerätematerials, aus dem Materialgemisch der Eisen-Anteil in einer magnetischen Trennstufe (3) ausgeschieden wird,

- dass der verbleibende nichtmagnetische Anteil in einer Schneidmühle (4) weiter zerkleinert und aufgeschlossen und daraufhin pneumatisch (5) von Feinanteilen befreit wird,

- dass der verbleibende Schweranteil mindestens mittels Wirbelstrom-Separierung (6) in eine metallische, insbesondere Aluminium-Fraktion und eine nichtmetallische Fraktion getrennt wird,

- und dass in der nichtmetallischen Fraktion enthaltene Holz- und Kunststoffanteile mittels Gewichts-Separierung (8) getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der pneumatischen Trennung (5) anfallenden Feinanteile mittels elektrostatischer Separierung (9) einerseits in metallische und anderseits in nichtmetallische, insbesondere Glasfaser- und Kunststoffpartikel, getrennt werden.

- Eisen (Stahl)

95%

- Aluminium

- Plastik (ABS, PE, PUR-Schaum)

- Holz

- Fiberglas

99%

99% (ohne Metall) 98%

95% (mit 5% Plastik)

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbeistrom-Separierung (6) durch eine anschliessende elektrostatische Separierung (7) ergänzt wird.

4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezüglich Materialfluss hintereinander angeordnet, mindestens ein Vorzerkleinerungsaggregat (1, 2), einen Magnetseparator (3), eine Nachzerkleinerungs-Schneidmühle (4), einen pneumatischen Sichter (5), einen Wirbelstrom-Separator (6) sowie ein Gewichts-Trennaggregat (8) enthält.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachzerkleinerungs-Schneidmühle (4) ein Kreuzscherenschnitt-Shredder ist.

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem pneumatischen Sichter (5) ein elektrostatischer Separator (9) zur Auftrennung der anfallenden Feinanteile beigeordnet ist.

7. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wirbelstrom-Separator (6) ein elektrostatischer Separator (7) zur Nachreinigung der nichtmetallischen Fraktion nachgeschaltet ist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie als mobile Anlage ausgebildet, vorzugsweise in einem Strassenfahrzeug eingebaut ist.

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