CH717746A2 - Processing of bituminous secondary raw materials. - Google Patents
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Abstract
In einem Verfahren zum Trennen von bituminösem Material aus einer Matrix eines bitumenhaltigen Sekundärrohstoffes werden die folgenden Schritte durchgeführt: Vermengen des bitumenhaltigen Sekundärrohstoffes mit einer Flüssigkeit zu einem Gemisch; Abtrennen zumindest eines Teils des bituminösen Materials aus der Matrix.In a method for separating bituminous material from a matrix of a bituminous secondary raw material, the following steps are carried out: mixing the bituminous secondary raw material with a liquid to form a mixture; separating at least part of the bituminous material from the matrix.
Description
Technisches Gebiettechnical field
[0001] Die Erfindung betrifft Verfahren zum Trennen von bituminösem Material aus einer Matrix eines bitumenhaltigen Sekundärrohstoffes. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens. The invention relates to a method for separating bituminous material from a matrix of a bituminous secondary raw material. The invention also relates to a device for carrying out a method.
Stand der TechnikState of the art
[0002] Seit mehr als einem Jahrhundert werden Strassen mit einem bitumenhaltigen Strassenbelag bedeckt. Der bitumenhaltige Strassenbelag setzt sich typischerweise aus einer obersten Deckschicht, welche die Fahrbahnoberfläche bildet, einer Binderschicht, einer Tragschicht und einer Fundationsschicht zusammen. Die unteren Schichten, insbesondere die Fundationsschicht, müssen nicht zwingend bituminöses Material umfassen. Der bitumenhaltige Strassenbelag umfasst unter anderem bituminöses Material, Splitt, Sand, Filler respektive Bindemittel. [0002] Roads have been covered with a bituminous pavement for more than a century. The bituminous road surface typically consists of a top layer, which forms the road surface, a binder layer, a base layer and a foundation layer. The lower layers, in particular the foundation layer, do not necessarily have to comprise bituminous material. The bituminous road surface includes, among other things, bituminous material, grit, sand, filler and binder.
[0003] Bitumen ist ein Nebenprodukt der Erdöldestillation. Es ist davon auszugehen, dass bei einer Verringerung der Nachfrage nach Treibstoffen aufgrund der boomenden alternativen Antriebe (Elektro, Wasserstoff etc.) auch eine Produktion des Bitumens zurückgeht. Somit werden auch neben den wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten Methoden zum Wiedergewinnen des bituminösen Materials in Zukunft an Relevanz gewinnen. [0003] Bitumen is a by-product of petroleum distillation. It can be assumed that with a reduction in the demand for fuel due to the boom in alternative drives (electricity, hydrogen, etc.), bitumen production will also decline. Thus, in addition to the economic and ecological aspects, methods for recovering the bituminous material will become more relevant in the future.
[0004] Strassenbitumen, Dachpappe und ähnliche Baustoffe, welche auf Bitumen basieren, werden aus Rückständen des Rohöls nach atmosphärischer Destillation und/oder Kracken hergestellt. Bitumen, roofing felt and similar building materials based on bitumen are produced from residues of crude oil after atmospheric distillation and/or cracking.
[0005] Die Strassenbitumen werden normiert und werden nach ihren Eigenschaften (z. B. der Nadelpenetration o. ä.) eingeordnet. Aufgrund dieser Eigenschaften kann bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen ein idealer Baustoff ausgewählt werden. Um den Strassenbelag herzustellen, wird das Strassenbitumen auf 120 bis 230 °C aufgeheizt und mit einem Anteil von 5 bis 7 gew. % den Granulaten, Sand, insbesondere Brechsand, Splitter und Filler beigemengt. Granulate, Sand und Filler werden auf 150 bis 400 °C vorgeheizt, um Restwasser auszutreiben. Die Masse wird danach gewalzt und bildet so einen sehr widerstandsfähigen Belag, welcher praktisch kein Wasser enthält. Diese Beläge sind somit wasserunlöslich und sehr widerstandsfähig. Die Parameter der Herstellung sowie die Zusammensetzung der Asphaltbeläge können dabei variieren. [0005] The road bitumen is standardized and classified according to its properties (e.g. needle penetration or the like). Due to these properties, an ideal building material can be selected in different climatic conditions. In order to produce the road surface, the road bitumen is heated to 120 to 230 °C and mixed with a proportion of 5 to 7 wt. % added to the granules, sand, especially crushed sand, splitter and filler. Granules, sand and filler are preheated to 150 to 400 °C to expel residual water. The mass is then rolled and thus forms a very resistant covering which contains practically no water. These coatings are therefore insoluble in water and very resistant. The production parameters and the composition of the asphalt pavement can vary.
[0006] Mit der Zeit nutzt sich die Deckschicht ab, die Granulate an der Oberfläche werden durch die Abnutzung abgerundet oder sogar abgeflacht, womit die Deckschicht rutschig wird. Zudem bilden sich mit der Zeit Spurrinnen. In diesem Fall muss die Strasse saniert werden, indem einige Zentimeter Schichtdicke der Deckschicht durch Fräsen entfernt werden, um anschliessend eine neue Deckschicht aufzubringen. Sofern die Strassen vollständig saniert werden muss, wird der gesamte Belag herausgebrochen und anschliessend die Strasse neu aufgebaut. Over time, the top layer wears out, the granules on the surface are rounded or even flattened by wear, which makes the top layer slippery. In addition, ruts form over time. In this case, the road has to be repaired by removing a few centimeters of the top layer by milling and then applying a new top layer. If the streets have to be completely renovated, the entire surface is broken out and then the street is rebuilt.
[0007] Das direkte Recycling durch Beimengen eines Anteils des entfernten bitumenhaltigen Strassenbelagsmaterial zu dem neuen Oberbau ist nicht in jeder Anwendung möglich, insbesondere wenn höhere Anforderungen an die Qualität des Asphaltbelags gestellt werden. Somit werden die entfernten bitumenhaltigen Strassenbelagsmaterialien häufig aufwändig entsorgt. The direct recycling by adding a proportion of the removed bituminous road surface material to the new superstructure is not possible in every application, especially when higher demands are placed on the quality of the asphalt surface. Thus, the removed bituminous road surface materials are often disposed of in a complex manner.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Verfahren zu schaffen, womit bituminöses Material aus einer Matrix eines bitumenhaltigen Sekundärrohstoffes abgetrennt werden kann. The object of the invention is to create a method belonging to the technical field mentioned at the outset, with which bituminous material can be separated from a matrix of a bituminous secondary raw material.
[0009] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung wird der bitumenhaltige Sekundärrohstoff mit einer Flüssigkeit zu einem Gemisch vermengt, worauf zumindest ein Teil des bituminösen Materials aus der Matrix abgetrennt wird. Damit können in einfacher Weise das bituminöse Material und die Mineralien zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Das bituminöse Material kann zum Beispiel wiederum zur Herstellung von Produkten, aus welchen der Sekundärrohstoff gewonnen wurde, eingesetzt werden. Der Vorteil bei der Verwendung in derselben Anwendung, aus welcher der Sekundärrohstoff stammt, liegt darin, dass Reststoffe im bituminösen Material nicht respektive nicht vollständig aus dem bituminösen Material isoliert werden müssen. The solution to the problem is defined by the features of claim 1. According to the invention, the bituminous secondary raw material is mixed with a liquid to form a mixture, whereupon at least part of the bituminous material is separated from the matrix. This allows the bituminous material and minerals to be easily recovered and reused. The bituminous material can, for example, in turn be used to manufacture products from which the secondary raw material was obtained. The advantage of using it in the same application from which the secondary raw material comes is that residues in the bituminous material do not have to be isolated or not completely isolated from the bituminous material.
[0010] Unter dem Begriff „Sel<undärrohstoff“ wird Material verstanden, welches bereits einmal technisch genutzt wurde und nun durch eine Aufbereitung ein zweites Mal technisch genutzt werden soll. [0010] The term “sel<undärrohstoff” is understood to mean material that has already been used technically once and is now to be used technically a second time through processing.
[0011] Die Flüssigkeit dient dazu, dass nach dem Ablösen des bituminösen Materials dasselbe effizient abtransportiert werden kann. Der Einsatz der Flüssigkeit kann gegebenenfalls auch den Vorteil aufweisen, dass diese zwischen die Matrix und das bituminöse Material eindringen und das Trennverfahren unterstützen kann. Weiter können mit der Flüssigkeit, in Abhängigkeit deren Polarität, auch Fremdstoffe der Matrix und/oder das bitumenhaltige Material gelöst werden. The liquid serves to ensure that after the bituminous material has been detached, the same can be transported away efficiently. The use of the liquid can optionally also have the advantage that it can penetrate between the matrix and the bituminous material and support the separation process. Depending on its polarity, the liquid can also be used to dissolve foreign substances in the matrix and/or the bituminous material.
[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Flüssigkeit jedoch zumindest einen Hauptanteil, welcher polar ist oder besteht aus einer polaren Flüssigkeit. Dies hat den Vorteil, dass das unpolare bitumenhaltige Material sich gerade nicht in der polaren Flüssigkeit löst, so dass das bitumenhaltige Material besonders einfach, insbesondere wirtschaftlich, aus der Flüssigkeit abgetrennt werden kann. Damit kann zum Beispiel auf eine aufwändige Destillation oder Extraktion verzichtet werden. Das Abtrennen kann dabei grundsätzlich nach bekannten Verfahren erfolgen, z. B. filtern, abschöpfen, mahlen etc. In a preferred embodiment, however, the liquid comprises at least a main portion which is polar or consists of a polar liquid. This has the advantage that the non-polar bituminous material does not dissolve in the polar liquid, so that the bituminous material can be separated from the liquid in a particularly simple and particularly economical manner. This means that, for example, there is no need for time-consuming distillation or extraction. The separation can in principle be carried out by known methods, e.g. B. filter, skim off, grind etc.
[0013] Vorzugsweise wird das bituminöse Material an einer Flüssigkeitsoberfläche des Gemischs gesammelt. Dies hat den Vorteil, dass das bitumenhaltige Material besonders einfach aus dem Gemisch entfernt werden kann, insbesondere durch Abschöpfen, Dekantieren etc. Es existieren unterschiedliche Techniken, welche das Ansammeln des bitumenhaltigen Materials an der Flüssigkeitsoberfläche begünstigen können, insbesondere zum Beispiel durch die Wahl einer Flüssigkeit mit hoher Dichte (siehe weiter unten). Es ist jedoch nicht zwingend notwendig, dass die Flüssigkeit eine höhere Dichte aufweist, als das bitumenhaltige Material (siehe weiter unten). Preferably the bituminous material is collected at a liquid surface of the mixture. This has the advantage that the bituminous material can be removed from the mixture particularly easily, in particular by skimming, decanting, etc. There are different techniques which can favor the accumulation of the bituminous material on the liquid surface, in particular, for example, by the choice of liquid with high density (see below). However, it is not absolutely necessary that the liquid has a higher density than the bituminous material (see below).
[0014] In Varianten kann das bitumenhaltige Material auch in der Flüssigkeit, zum Beispiel durch Filter, Adsorptionsmaterialien oder dergleichen abgefangen werden. Weiter kann das bitumenhaltige Material an einem Behälterboden ausgetragen werden, insbesondere wenn zum Beispiel das bitumenhaltige Material eine höhere Dichte aufweist als die Flüssigkeit. Weiter kann das bituminöse Material auch über eine Zentrifuge oder Mahlung von den Sedimenten und Gesteinen getrennt werden. In variants, the bituminous material can also be intercepted in the liquid, for example by filters, adsorption materials or the like. Furthermore, the bituminous material can be discharged at a container bottom, in particular if, for example, the bituminous material has a higher density than the liquid. The bituminous material can also be separated from the sediments and rocks using a centrifuge or grinding.
[0015] Vorzugsweise umfasst der bitumenhaltige Sekundärrohstoff bitumenhaltiges Strassenbelagsmaterial, ein aus bitumenhaltigem Strassenbelagsmaterial hergestelltes, insbesondere durch ein mechanisches Aufkonzentrierungsverfahren, besonders bevorzugt durch ein Abriebverfahren hergestelltes bitumenhaltiges Strassenbelagskonzentrat und/oder bitumenhaltige Dachpappe. The bituminous secondary raw material preferably comprises bituminous road surface material, a bituminous road surface concentrate produced from bituminous road surface material, in particular by a mechanical concentration process, particularly preferably by an abrasion process, and/or bituminous roofing felt.
[0016] Der Sekundärrohstoff umfasst vorliegend insbesondere die bei der Strassensanierung anfallenden bitumenhaltigen Strassenbelagsmaterialien. Dies beinhaltet die bitumenhaltigen Schichten des Oberbaus der Strasse, typischerweise die Deckschicht, die Binderschicht, die Tragschicht und gegebenenfalls die Fundationsschicht von asphaltierten Strassen. Bei der Strassensanierung wird der Strassenbelag entweder vollständig abgebrochen (Deckschicht zusammen mit einer oder mehreren Tragschichten) oder die Deckschicht (zumindest die Asphaltdeckschicht, gegebenenfalls zusätzlich die Binderschicht) wird abgefräst. Unter Strassenbelagsmaterial wird nachfolgend sowohl das Abbruchmaterial als auch das Fräsgut verstanden. [0016] In the present case, the secondary raw material includes, in particular, the bitumen-containing road surface materials that occur during road rehabilitation. This includes the bituminous layers of the road pavement, typically the wearing course, the binder course, the base course and possibly the foundation course of asphalt roads. During road rehabilitation, the road surface is either completely demolished (surface course together with one or more base courses) or the surface course (at least the asphalt surface course, possibly also the binder course) is milled off. In the following, road surface material is understood to mean both the demolition material and the milled material.
[0017] Weiter wird aus dem bitumenhaltigen Strassenbelagsmaterial Splitt, Sand und Filler mit dem sogenannten Abriebverfahren (trocken oder nass) zurück gewonnen. Mit dem Abriebverfahren wird das bituminöse Material von Splitt, Sand und Filler abgerieben, womit einerseits der Splitt, Sand und das Filler und anderseits der Abrieb (ein bitumenhaltiges Strassenbelagskonzentrat, in welchem das bituminöse Material durch ein mechanisches Verfahren aufkonzentriert ist) zurück gewonnen wird - dieses Verfahren ist dem Fachmann bekannt. Der Splitt, Sand und Filler kann, gegebenenfalls nach einer Siebtrennung, wieder zur Herstellung von Strassenbelägen eingesetzt werden. Bislang wurde der durch das Abriebverfahren gewonnene Abrieb entsorgt. Der Abrieb umfasst einen grösseren Anteil an bitumenhaltigem Material als das Abbruchmaterial respektive das Fräsgut und ist daher für das vorliegende Verfahren besonders geeignet, insbesondere da bei gleicher Ausbeute an bituminösem Material mit einem kleineren Behältervolumen gearbeitet werden kann, womit wiederum weniger Flüssigkeit eingesetzt werden muss und ein Energieaufwand entsprechend reduziert werden kann (allfälliges Heizen, Rühren etc.). Auch der Abrieb wird vorliegend unter dem Begriff des Strassenbelagsmaterials subsummiert. Das vorliegende Verfahren ist jedoch speziell geeignet zum Abtrennen von bituminösem Material aus Abbruchmaterial und Fräsgut von Strassenbelagsmaterialien. Diese beiden Materialien stellen für die Auftrennung in bitumenhaltigem Material und Matrix eine besondere Herausforderung dar, da einerseits die Bruchstücke respektive die Körnung relativ gross sind und anderseits der Gehalt an bitumenhaltigen Material entsprechend niedriger ist als beim Abrieb. Der Abrieb stellt in diesem Sinne geringere Anforderungen an das Verfahren. [0017] In addition, chippings, sand and filler are recovered from the bituminous road surface material using the so-called abrasion process (dry or wet). With the attrition process, the bituminous material is abraded from grit, sand and filler, whereby on the one hand the grit, sand and filler and on the other hand the abrasion (a bituminous pavement concentrate in which the bituminous material is concentrated by a mechanical process) is recovered - this Method is known to the person skilled in the art. The chippings, sand and filler can be reused for the production of road surfaces, if necessary after a sieve separation. Hitherto, the debris obtained by the attrition process has been disposed of. The abrasion comprises a larger proportion of bituminous material than the demolition material or the milled material and is therefore particularly suitable for the present method, especially since a smaller container volume can be used with the same yield of bituminous material, which in turn means that less liquid has to be used and a Energy expenditure can be reduced accordingly (possible heating, stirring, etc.). Abrasion is also subsumed under the term road surface material. However, the present method is particularly suitable for separating bituminous material from demolition material and milled material from pavement materials. These two materials pose a particular challenge for the separation into bituminous material and matrix, since on the one hand the fragments or the grain size are relatively large and on the other hand the content of bituminous material is correspondingly lower than in the case of abrasion. In this sense, abrasion places lesser demands on the process.
[0018] Im Rahmen des Abriebverfahrens wird Splitt und Sand unter Umständen nicht ausreichen respektive nicht vollständig vom bituminösen Material befreit, insbesondere können zum Beispiel konkave Bereiche der Körner nicht von dem bituminösen Material befreit werden. Der Splitt und Sand, welcher nach dem Abriebverfahren vorliegt, wird ebenso unter dem Begriff des Sekundärrohstoffes subsummier und kann somit ebenfalls dem vorliegenden Verfahren unterworfen werden. Damit kann Splitt und Sand mit grösserer Reinheit erreicht werden. In Varianten kann der Splitt und Sand nach dem Abriebverfahren auch direkt wieder eingesetzt werden. As part of the abrasion process, chippings and sand may not be sufficient or not completely freed from the bituminous material, in particular, for example, concave areas of the grains cannot be freed from the bituminous material. The grit and sand that is present after the abrasion process is also subsumed under the term secondary raw material and can therefore also be subjected to the present process. This means that grit and sand with greater purity can be achieved. In variants, the chippings and sand can also be reused directly after the abrasion process.
[0019] Dem Fachmann ist klar, dass auch andere bitumenhaltige Strassenbelagskonzentrate in dem Verfahren als Sekundärrohstoff eingesetzt werden können. Das Aufkonzentrieren des bituminösen Materials kann auch über das vorliegende Verfahren selbst erreicht werden, was einem mehrfachen Durchlaufen des Verfahrens gleich kommen kann. Hierbei können sich jedoch die Parameter (Zusätze, Temperatur etc.) unterscheiden. It is clear to the person skilled in the art that other bituminous road surface concentrates can also be used as secondary raw materials in the process. The concentration of the bituminous material can also be achieved via the present method itself, which can equate to going through the method several times. However, the parameters (additives, temperature, etc.) can differ.
[0020] Konkret können die Strassenbelagsmaterialien Asphalttragschichten, Alphaltbinderschichten, Asphaltbeton, Splittmastixasphalt, Gussasphalt, offenporige Asphalte, SAMI-Schichten sowie asphalthaltige Oberflächenbehandlungen von Strassenbelägen etc. umfassen. Concretely, the road surface materials can include asphalt base courses, asphalt binder courses, asphalt concrete, stone mastic asphalt, mastic asphalt, porous asphalts, SAMI layers and asphalt-containing surface treatments of road surfaces, etc.
[0021] Weiter kann der Sekundärrohstoff auch Dachpappe umfassen. Dachpappe oder Teerpappe ist eine mit Bitumen getränkte Pappe, welche zum Beispiel als Unterdeckung unter den Dachziegeln als Feuchtigkeitssperre dient. Die Dachpappe kann grobkörnigen Sand, feinen Kies oder Schiefersplitter umfassen, womit eine höhere Abriebfestigkeit respektive UV-Resistenz erreicht wird. Weiter kann der Sekundärrohstoff auch andere bitumenhaltige Baustoffe, neben den Strassenbelagsmaterialien und der Dachpappe, umfassen, namentlich zum Beispiel Dichtungsbahnen, Isolierungen, Klebemassen, Tränkmassen, Dichtungsmassen etc. The secondary raw material can also include roofing felt. Roofing felt or tar paper is bitumen-soaked cardboard, which is used, for example, as a moisture barrier under the roof tiles. The roofing felt can include coarse-grained sand, fine gravel or slivers of slate, which achieve higher abrasion resistance and UV resistance. Furthermore, the secondary raw material can also include other bitumen-containing building materials, in addition to the road surface materials and the roofing felt, namely, for example, sealing sheeting, insulation, adhesive compounds, impregnating compounds, sealing compounds, etc.
[0022] Das Verfahren kann weiter auch zur Dekontamination von mit apolaren Substanzen verschmutzen Böden eingesetzt werden. Die Böden können zum Beispiel Bodenhorizonte unterhalb der H-, L- und O-Bodenhorizonte (organische Bodenhorizonte) sein, vorzugsweise zum Beispiel A-Horizonte, B-Horizonte, C-Horizonte und weiteren. Mit dem Verfahren kann zum Beispiel Bodenmaterial eines kontaminierten Industriegeländes saniert werden. Weiter kann das Verfahren zur Dekontamination von Böden nach einer Umweltkatastrophe eingesetzt werden. Das Verfahren kann zum Beispiel nach einem Unfall eines Öltankers eingesetzt werden, um Strandböden zu dekontaminieren. Weiter kann das Verfahren eingesetzt werden, um bei Verkehrsunfällen mit Motorenöl kontaminierter Boden zu reinigen. Weiter kann das Verfahren eingesetzt werden, um Mineralien in Strassenablaufschächten von Motorenöl zu reinigen. The method can also be used to decontaminate soils contaminated with apolar substances. The soils may be, for example, soil horizons below the H, L, and O soil horizons (organic soil horizons), preferably, for example, A horizons, B horizons, C horizons, and others. The method can be used, for example, to remediate the soil of a contaminated industrial site. The method can also be used to decontaminate soil after an environmental disaster. The method can be used, for example, after an oil tanker accident to decontaminate beach floors. The method can also be used to clean soil contaminated with engine oil in the event of traffic accidents. The method can also be used to remove engine oil from minerals in road drains.
[0023] Dem Fachmann sind auch weitere bitumenhaltige Sekundärrohstoffe bekannt, bei welchen das bitumenhaltige Material mittels des Verfahrens zumindest teilweise abgetrennt werden kann. [0023] The person skilled in the art is also aware of other bituminous secondary raw materials in which the bituminous material can be at least partially separated by means of the method.
[0024] Vorzugsweise wird ein Dichteunterschied zwischen dem an der Oberfläche auftreibenden bituminösem Material und dem verbleibenden Gemisch durch Zugabe mindestens einer die Dichte beeinflussenden, ersten Substanz vergrössert. Durch die Vergrösserung des Dichteunterschieds kann der Auftrieb des bitumenhaltigen Materials nach dem Abtrennen von der Matrix vergrössert werden, womit das bitumenhaltige Material schneller an die Flüssigkeitsoberfläche gelangt. Damit wird wiederum das Trennverfahren effizienter und schneller durchführbar. A density difference between the bituminous material floating on the surface and the remaining mixture is preferably increased by adding at least one first substance that influences the density. By increasing the difference in density, the buoyancy of the bituminous material can be increased after separation from the matrix, which means that the bituminous material reaches the liquid surface more quickly. This in turn makes the separation process more efficient and faster to carry out.
[0025] In Varianten kann auf eine Zugabe der ersten Substanz auch verzichtet werden. In variants, it is also possible to dispense with adding the first substance.
[0026] Vorzugsweise handelt es sich bei der Flüssigkeit um Wasser. Damit wird eine polare, kostengünstige, ungiftige und einfach aufzubereitende Flüssigkeit für das Verfahren gewählt, womit das Verfahren besonders wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Weiter weist Wasser eine besonders hohe Oberflächenspannung auf, womit eine Trennschicht des aufschwimmenden bitumenhaltigen Materials besonders stabil gehalten werden kann. Preferably the liquid is water. A polar, inexpensive, non-toxic liquid that is easy to process is thus selected for the process, with which the process can be carried out particularly economically. Furthermore, water has a particularly high surface tension, with which a separating layer of the floating bituminous material can be kept particularly stable.
[0027] In Varianten können auch andere Flüssigkeiten eingesetzt werden, insbesondere zum Beispiel Phenol, Kresol, flüssiges Schwefeldioxid, Nitrobenzol, Anilin, Toluidin, Nitrotoluol, Crotonaldehyd, Acrolein, Dichlorethylether, Furfural, Ethylanilin, Dichlorbenzol oder Mischungen der vorgenannten Flüssigkeiten mit oder ohne Zusatz von Benzol. Dem Fachmann sind weitere organische Lösemittel wie Alkohole, Polyole, wie Glyzerin, Öle, Säuren, Basen oder Mischungen der vorgenannten Flüssigkeiten bekannt, welche hierzu eingesetzt werden können. Die organischen Lösemittel haben jedoch den Nachteil, dass damit kaum ein ökonomisches als auch ökologisches Trennverfahren erreicht werden kann. Für geringe Mengen kann das Verfahren damit jedoch besonders effizient durchgeführt werden. Other liquids can also be used in variants, in particular for example phenol, cresol, liquid sulfur dioxide, nitrobenzene, aniline, toluidine, nitrotoluene, crotonaldehyde, acrolein, dichloroethyl ether, furfural, ethylaniline, dichlorobenzene or mixtures of the aforementioned liquids with or without additives of benzene. Other organic solvents such as alcohols, polyols such as glycerol, oils, acids, bases or mixtures of the aforementioned liquids are known to the person skilled in the art and can be used for this purpose. However, the organic solvents have the disadvantage that an economical and ecological separation process can hardly be achieved with them. However, the process can be carried out particularly efficiently for small amounts.
[0028] Weiter besteht auch die Möglichkeit ein überkritisches Gas, insbesondere überkritisches CO2aufgrund der apolaren Eigenschaft, für die Trennung von bituminösem Material aus der Matrix zu verwenden. [0028] Furthermore, there is also the possibility of using a supercritical gas, in particular supercritical CO2 due to its apolar property, for separating bituminous material from the matrix.
[0029] Vorzugsweise umfasst die die Dichte beeinflussende erste Substanz eine wasserlösliche erste Substanz, insbesondere eine Lauge oder eine Säure wie zum Beispiel Natronlauge (NaOH) oder ein Salz, vorzugsweise Natriumchlorid, Magnesiumchlorid, Kalziumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumcarbonat, Natriumnitrat, Zucker wie Polysaccharide, Glucose, Fructose, Saccharose etc. oder eine Mischung davon, oder eine wasserlösliche Flüssigkeit, insbesondere ein wasserlösliches Polyol wie Glyzerin, welches direkt oder indirekt dem Gemisch zugegeben wird. Preferably, the first substance influencing the density comprises a water-soluble first substance, in particular an alkali or an acid such as sodium hydroxide (NaOH) or a salt, preferably sodium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, potassium chloride, sodium carbonate, sodium nitrate, sugars such as polysaccharides, Glucose, fructose, sucrose etc. or a mixture thereof, or a water soluble liquid, in particular a water soluble polyol such as glycerol, which is added directly or indirectly to the mixture.
[0030] Die Verwendung von Salzen beziehungsweise Zucker hat den Vorteil, dass diese typischerweise in Wasser eine gute Löslichkeit aufweisen. Die Salze, insbesondere Alkali- und Erdalkalihalogenide sind besonders kostengünstig und gleichzeitig gut lösbar in Wasser und umweltverträglich. Carbonate und Nitrate weisen ebenfalls eine gute Löslichkeit in Wasser auf. Die Carbonate, insbesodnere Natriumcarbonat, weist den Vorteil auf, dass sie Chloridfrei und Nitratfrei, und damit besonders umweltverträglich sind. Dem Fachmann sind weitere Salze bekannt, welche ebenfalls hinreichend wasserlöslich sind und damit zur Erhöhung der Dichte dienen können. Weitere Möglichkeiten bilden die Polyole, welche typischerweise in beliebigem Verhältnis mit Wasser mischbar sind und daher ebenfalls verwendet werden können. Von den Polyolen ist Glyzerin besonders zu bevorzugen, da dies besonders kostengünstig und gleichzeitig ungiftig ist. The use of salts or sugar has the advantage that they typically have good solubility in water. The salts, in particular alkali metal and alkaline earth metal halides, are particularly inexpensive and at the same time easily soluble in water and environmentally friendly. Carbonates and nitrates also have good solubility in water. The carbonates, especially sodium carbonate, have the advantage that they are chloride-free and nitrate-free and are therefore particularly environmentally friendly. The person skilled in the art is aware of other salts which are also sufficiently water-soluble and can therefore be used to increase the density. Other possibilities are the polyols, which are typically miscible with water in any ratio and can therefore also be used. Of the polyols, glycerin is particularly preferable because it is particularly inexpensive and at the same time non-toxic.
[0031] In einem bevorzugten Verfahren wird die Flüssigkeit nach dem Trennverfahren aufbereitet und wieder für ein Trennverfahren eingesetzt. Hierbei kann bei der Aufbereitung der Flüssigkeit auf ein Abtrennen der ersten Substanz verzichtet werden, da die erhöhte Dichte auch bei einem nachfolgenden Verfahren zur Trennung von bituminösem Material aus einer Matrix genutzt werden kann. In a preferred method, the liquid is processed after the separation process and used again for a separation process. When processing the liquid, it is not necessary to separate the first substance, since the increased density can also be used in a subsequent process for separating bituminous material from a matrix.
[0032] In Varianten kann auf die Zusatzstoffe zur Vergrösserung der Dichte auch verzichtet werden. Versuche haben gezeigt, dass insbesondere in einem Verfahren bei welchem der Sekundärrohstoff vorgängig einem Abriebverfahren unterworfen wurde, auf die erste Substanz verzichtet werden kann, insbesondere aus ökonomischer und ökologischer Sicht - dem Fachmann ist klar, dass die erste Substanz das Verfahren dennoch begünstigen kann. Weiter können auch andere Stoffe zugesetzt werden, um die Dichte zu erhöhen. Dem Fachmann sind dazu viele weitere Möglichkeiten bekannt. In variants, the additives to increase the density can also be dispensed with. Tests have shown that, particularly in a process in which the secondary raw material has previously been subjected to an abrasion process, the first substance can be dispensed with, in particular from an economic and ecological point of view - it is clear to the person skilled in the art that the first substance can nevertheless benefit the process. Other substances can also be added to increase the density. Many other possibilities are known to the person skilled in the art.
[0033] Bevorzugt umfasst die, die Dichte beeinflussende erste Substanz eine unpolare erste Substanz, welche eine geringere Dichte aufweist als das bituminöse Material, wobei die unpolare erste Substanz dem bituminösen Material zugegeben wird. Damit kann die Dichte des aufschwimmenden bitumenhaltigen Materials verringert werden, womit einem Absinken in die Flüssigkeit entgegen gewirkt werden kann. Solche unpolare Substanzen sind dem Fachmann in einer Vielzahl bekannt. Zum Beispiel können, insbesondere Gase wie Luft, CO2, niedermolekulare, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Propan, Butan eingesetzt werden. Prinzipiell können beliebige Erdölfraktionen zugegeben werden, welche eine kleinere Dichte als diejenige des Bitumens aufweisen. Im Verfahren kann mit der unpolaren ersten Substanz auf der Flüssigkeitsoberfläche ein Film oder eine Flüssigkeitsschicht gebildet werden, womit sich aufsteigendes bituminöses Material in der unpolaren ersten Substanz auflöst und damit nicht wieder absinken kann. Preferably, the density-influencing first substance comprises a non-polar first substance which has a lower density than the bituminous material, the non-polar first substance being added to the bituminous material. In this way, the density of the floating bituminous material can be reduced, which can counteract sinking into the liquid. A large number of such non-polar substances are known to the person skilled in the art. For example, in particular gases such as air, CO2, low-molecular, aliphatic hydrocarbons such as propane, butane can be used. In principle, any petroleum fractions can be added which have a lower density than that of the bitumen. In the method, a film or a liquid layer can be formed with the non-polar first substance on the liquid surface, with which rising bituminous material dissolves in the non-polar first substance and thus cannot sink again.
[0034] In Varianten kann auf die unpolare erste Substanz auch verzichtet werden. In variants, the non-polar first substance can also be dispensed with.
[0035] Vorzugsweise wird durch das Zugeben mindestens einer zweiten Substanz eine chemische und/oder physikalische Reaktion im Gemisch erzeugt. Mit einer geeigneten Reaktion kann die Haftkraft zwischen dem bitumenhaltigen Material und der Matrix vermindert werden, womit das Trennverfahren optimiert werden kann. Hierbei können auch Sekundäreffekte der Reaktion (Wärmeentwicklung, Blasenbildung etc.) zur besseren Trennung des bitumenhaltigen Materials von der Matrix führen. Weiter könnte aber auch die Matrix selbst durch die chemische und/oder physikalische Reaktion angegriffen respektive aufgelöst werden. A chemical and/or physical reaction in the mixture is preferably produced by adding at least one second substance. With a suitable reaction, the adhesive force between the bituminous material and the matrix can be reduced, with which the separation process can be optimized. Secondary effects of the reaction (generation of heat, formation of bubbles, etc.) can also lead to better separation of the bituminous material from the matrix. However, the matrix itself could also be attacked or dissolved by the chemical and/or physical reaction.
[0036] In Varianten kann auf die Zugabe der zweiten Substanz auch verzichtet werden. Versuche haben gezeigt, dass insbesondere in einem Verfahren bei welchem der Sekundärrohstoff vorgängig einem Abriebverfahren unterworfen wurde, auf die zweite Substanz verzichtet werden kann, insbesondere aus ökonomischer und ökologischer Sicht. Dem Fachmann ist klar, dass mit dem Einsatz einer zweiten Substanz das Verfahren begünstigt werden kann. In variants, the addition of the second substance can also be dispensed with. Tests have shown that, particularly in a process in which the secondary raw material has previously been subjected to an abrasion process, the second substance can be dispensed with, particularly from an economic and ecological point of view. It is clear to the person skilled in the art that the method can be promoted with the use of a second substance.
[0037] Vorzugsweise umfasst die zweite Substanz Natriumhydrogencarbonat und/oder Essigsäure. Besonders bevorzugt wird sowohl Natriumhydrogencarbonat als auch Essigsäure zugegeben. Damit können im Gemisch Blasen generiert werden, welche sich lösendes bitumenhaltiges Material nach oben, an die Flüssigkeitsoberfläche tragen (siehe weiter unten). Weiter können die einzelnen zweiten Substanzen dazu dienen, das bitumenhaltige Material von der Matrix abzulösen. Preferably the second substance comprises sodium bicarbonate and/or acetic acid. Both sodium bicarbonate and acetic acid are particularly preferably added. Bubbles can thus be generated in the mixture, which carry dissolving bituminous material upwards to the surface of the liquid (see below). Furthermore, the individual second substances can serve to detach the bituminous material from the matrix.
[0038] In Varianten kann auf die Zugabe von Natriumhydrogencarbonat respektive Essigsäure auch verzichtet werden. In variants, the addition of sodium bicarbonate or acetic acid can also be dispensed with.
[0039] Bevorzugt umfasst die zweite Substanz ein Trennungsmittel, insbesondere Wasserstoffperoxid, Sauerstoff, Hydroxidradikale, Perhydroxyl, Hyperoxid, Percarbonate, Benzolhydroxid oder einer Kombination der vorstehenden. Mit dem Einsatz von Trennungsmitteln, insbesondere zum Beispiel Wasserstoffperoxid, können organische Moleküle, insbesondere organische Polymere und Öle mittels freier Radikale aufgebrochen werden, womit die Bindung zwischen dem bituminösen Material und der Matrix gelockert werden kann. Weiter kann durch den Einsatz von beispielsweise Wasserstoffperoxid Kalkstein an der Oberfläche angegriffen werden, womit durch diese Auflösungsreaktion der Kalksteinoberfläche das bitumenhaltige Material einfacher abgelöst werden kann. Hierbei ist es nicht notwendig, den Kalkstein vollständig aufzulösen. Ein analoger Effekt mit anderen Matrixmaterialien kann ebenfalls mit Peroxiden oder anderen Substanzen erreicht werden. Dem Fachmann sind entsprechende Reaktionen bekannt. Die Peroxide können besonders effektiv in der Kombination mit Tensiden sein. Preferably the second substance comprises a release agent, in particular hydrogen peroxide, oxygen, hydroxide radicals, perhydroxyl, peroxide, percarbonates, benzene hydroxide or a combination of the above. With the use of separating agents, in particular for example hydrogen peroxide, organic molecules, in particular organic polymers and oils, can be broken up by means of free radicals, with which the bond between the bituminous material and the matrix can be loosened. Furthermore, the use of hydrogen peroxide, for example, can attack limestone on the surface, which means that the bituminous material can be detached more easily as a result of this dissolution reaction of the limestone surface. It is not necessary to completely dissolve the limestone. An analogous effect with other matrix materials can also be achieved with peroxides or other substances. Corresponding reactions are known to those skilled in the art. The peroxides can be particularly effective in combination with surfactants.
[0040] In Varianten kann auf obig genannte Stoffe auch verzichtet werden. In variants, it is also possible to dispense with the substances mentioned above.
[0041] Vorzugsweise umfasst die zweite Substanz Tenside und/oder Ambiphile. Insbesondere in Kombination mit Peroxiden, vorzugsweise Wasserstoffperoxid, kann damit eine besonders effiziente Ablösung des bituminösen Materials erreicht werden. Wasserstoffperoxid wirkt als Katalysator, womit eine Schaumschicht erzeugt wird, in welchem das bitumenhaltige Material emulgiert ist. Durch die oxidative Wirkung des Peroxids werden zudem organische Schadstoffe abgebaut und in die Emulsion überführt. The second substance preferably comprises surfactants and/or ambiphiles. Especially in combination with peroxides, preferably hydrogen peroxide, a particularly efficient detachment of the bituminous material can be achieved. Hydrogen peroxide acts as a catalyst, creating a foam layer in which the bituminous material is emulsified. Due to the oxidative effect of the peroxide, organic pollutants are also broken down and transferred to the emulsion.
[0042] In Varianten kann auf die Tenside respektive die Ambiphile auch verzichtet werden. In variants, the surfactants or the ambiphiles can also be dispensed with.
[0043] Bevorzugt wird die zweite Substanz mit einem elektrochemischen und/oder chemischen System erzeugt. Damit kann die zweite Substanz in situ produziert und zudosiert werden. Dies ist insbesondere bei Stoffen mit höherem Gefahrenpotential, wie zum Beispiel einem starken Oxidationsmittel, von Vorteil, da ein sicheres Arbeiten möglich ist. The second substance is preferably generated using an electrochemical and/or chemical system. The second substance can thus be produced and dosed in situ. This is particularly advantageous for substances with a higher hazard potential, such as a strong oxidizing agent, since safe working is possible.
[0044] In Varianten kann auf die Herstellung der zweiten Substanz vor Ort auch verzichtet werden. In variants, it is also possible to dispense with the on-site production of the second substance.
[0045] Vorzugsweise wird die zweite Substanz zeitlich verteilt dem Gemisch zugegeben, so dass eine Überreaktion verhindert werden kann. Damit wird insbesondere verhindert, dass durch übermässige Blasenbildung Sande und Filler zusammen mit dem bituminösen Material an die Flüssigkeitsoberfläche getragen werden. The second substance is preferably added to the mixture in a time-distributed manner so that an overreaction can be prevented. In particular, this prevents sand and filler being carried to the surface of the liquid together with the bituminous material due to excessive formation of bubbles.
[0046] Bevorzugt wird die zweite Substanz während des Abtrennens zumindest eines Teils des bituminösen Materials aus der Matrix kontinuierlich oder in mehreren Portionen zugegeben. Damit kann eine Überreaktion verhindert werden, womit das bituminöse Material in grösserer Reinheit gewonnen werden kann. Bei einer kontinuierlichen Zugabe können dem Fachmann bekannte Fördermittel für Flüssigkeiten respektive Feststoffe eingesetzt werden (Tropftrichter, Pumpe, Förderschnecke etc.). Diese Fördermittel können auch für die portionenweise Zugabe eingesetzt werden und dosieren vorzugsweise vollautomatisch zu. Die Dosiermenge kann einerseits von der Batchgrösse abhängen. Weiter kann die Dosierung auch anhand eines gemessenen Parameters, zum Beispiel der Schaumbildung, der Wärmeentwicklung etc. gesteuert, insbesondere automatisch geregelt werden. The second substance is preferably added continuously or in several portions during the separation of at least part of the bituminous material from the matrix. This can prevent an overreaction, which means that the bituminous material can be obtained in greater purity. In the case of continuous addition, conveying means known to those skilled in the art for liquids or solids can be used (dropping funnel, pump, screw conveyor, etc.). These conveyors can also be used for portion-by-portion addition and dosing preferably fully automatically. On the one hand, the dosing quantity can depend on the batch size. Furthermore, the metering can also be controlled, in particular automatically regulated, based on a measured parameter, for example foam formation, heat development, etc.
[0047] In Varianten kann die Dosierung auch von Hand erfolgen. Weiter kann die zweite Substanz auch in einer einzigen Dosis zugegeben werden. In variants, the dosing can also be done by hand. Furthermore, the second substance can also be added in a single dose.
[0048] Vorzugsweise wird während des Abtrennens zumindest eines Teils des bituminösen Materials aus der Matrix, eine Konzentration der zweiten Substanz bezogen auf ein Gesamtgewicht des Gemischs auf höchstens 1.0 gew.%, vorzugsweise auf höchstens 0.5 gew.% erhöht. Durch die stetige respektive die diskrete Zugabe der zweiten Substanz in das Gemisch kann die Reaktion in einem für die Abtrennung des bituminösen Materials optimalen Bereich gesteuert werden. Damit kann insbesondere auch die Gesamtmenge der zweiten Substanz im Gemisch optimiert werden, womit wiederum das Verfahren besonders wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um ein Oxidationsmittel, wie zum Beispiel ein Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid. Preferably, during the separation of at least part of the bituminous material from the matrix, a concentration of the second substance, based on a total weight of the mixture, is increased to at most 1.0% by weight, preferably to at most 0.5% by weight. The constant or discrete addition of the second substance to the mixture allows the reaction to be controlled in a range that is optimal for separating off the bituminous material. In this way, in particular, the total amount of the second substance in the mixture can also be optimized, which in turn means that the method can be carried out particularly economically. This is particularly preferably an oxidizing agent, such as a peroxide, in particular hydrogen peroxide.
[0049] Je nach Zusammensetzung des Gemischs respektive je nach Art des bitumenhaltigen Sekundärrohstoffes und der eingesetzten zweiten Substanz können auch höhere Endkonzentrationen als 1.0 gew.% vorgesehen sein. Depending on the composition of the mixture or depending on the type of bituminous secondary raw material and the second substance used, final concentrations higher than 1.0% by weight can also be provided.
[0050] Vorzugsweise wird die zweite Substanz dem Gemisch als eine Lösung zugegeben. Damit wird eine besonders einfache und präzise Dosierung ermöglicht. In Varianten kann die zweite Substanz auch als Feststoff zugegeben werden. Preferably the second substance is added to the mixture as a solution. This enables a particularly simple and precise dosing. In variants, the second substance can also be added as a solid.
[0051] Vorzugsweise beträgt eine Konzentrationsänderung der zweiten Substanz bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs zwischen 10<-2>und 10<-5>gew.% pro Minute, vorzugsweise zwischen 10<-3>und 10<-4>gew.% pro Minute. Vorzugsweise wird die Konzentrationsänderung derart gesteuert, dass keine übermässige Schaumbildung erfolgt. Damit kann die Reinheit des bituminösen Materials erhöht werden. Dem Fachmann ist klar, dass die Konzentrationsänderung auch grösser als 0.01 gew.% pro Minute oder auch kleiner als 10<-5>gew.% sein kann. Hierbei gilt es abzuwägen zwischen der Anforderung an die Qualität des bituminösen Materials und dem Zeitbedarf (und damit der Wirtschaftlichkeit) des Verfahrens. Preferably, a change in concentration of the second substance, based on the total weight of the mixture, is between 10 -2 and 10 -5% by weight per minute, preferably between 10 -3 and 10 -4% by weight. per minute. The change in concentration is preferably controlled in such a way that excessive foaming does not occur. The purity of the bituminous material can thus be increased. It is clear to the person skilled in the art that the change in concentration can also be greater than 0.01% by weight per minute or else less than 10-5% by weight. Here it is important to weigh up the requirements for the quality of the bituminous material and the time required (and thus the cost-effectiveness) of the process.
[0052] Vorzugsweise werden im Gemisch Gasblasen freigesetzt, so dass das bituminöses Material zumindest teilweise an Gasblasen anhaftet und an die Oberfläche des Gemischs auftreibt. Damit können bituminösen Teilchen, welche von der Matrix gelöst werden konnten, schneller an die Oberfläche der Flüssigkeit transportiert werden. Weiter können mit den aufsteigenden Gasblasen die bituminösen Teilchen auch an der Flüssigkeitsoberfläche gehalten werden, sofern die Dichte der Flüssigkeit nicht höher als diejenige des bituminösen Materials ist. Gas bubbles are preferably released in the mixture, so that the bituminous material at least partially adheres to gas bubbles and floats to the surface of the mixture. Bituminous particles that could be detached from the matrix can thus be transported more quickly to the surface of the liquid. Furthermore, the bituminous particles can also be held on the liquid surface with the rising gas bubbles, provided that the density of the liquid is not higher than that of the bituminous material.
[0053] In Varianten kann auf die Gasblasen auch verzichtet werden. In variants, the gas bubbles can also be dispensed with.
[0054] Bevorzugt werden die Gasblasen durch die zweite Substanz, insbesondere durch eine chemische Reaktion, erzeugt. Damit können die Gasblasen direkt am Ort erzeugt werden, an welchem das bituminöse Material von der Matrix gelöst wird. Somit kann das Ablösen des bituminösen Materials gleichzeitig mit dem Abtransport über die Gasblasen erfolgen. Damit kann verhindert werden, dass das bituminöse Material nach der Ablösung gleich wieder an der Matrix anhaftet. Die Gasblasen können zum Beispiel mit einem Trennungsmittel wie einem Peroxid erzeugt werden, womit einerseits über die Sauerstoffradikale organische Verbindungen aufgebrochen werden können, um das bituminöse Material von der Matrix zu trennen und gleichzeitig durch den gebildeten Sauerstoff Sauerstoffblasen zu erzeugen, welche das bituminöse Material nach oben, an die Flüssigkeitsoberfläche tragen. In einer weiteren Ausführungsform werden die Gasblasen durch den Einsatz von Natriumbicarbonat gebildet, womit die Gasblasen mit Kohledioxid gebildet werden. The gas bubbles are preferably generated by the second substance, in particular by a chemical reaction. The gas bubbles can thus be generated directly at the point where the bituminous material is detached from the matrix. The bituminous material can thus be detached at the same time as it is transported away via the gas bubbles. This can prevent the bituminous material from sticking to the matrix again immediately after it has been detached. The gas bubbles can be generated, for example, with a separating agent such as a peroxide, with which on the one hand organic compounds can be broken down via the oxygen radicals in order to separate the bituminous material from the matrix and at the same time generate oxygen bubbles through the oxygen formed, which push the bituminous material upwards , carry to the liquid surface. In a further embodiment, the gas bubbles are formed by using sodium bicarbonate, whereby the gas bubbles are formed with carbon dioxide.
[0055] Generell hat die Erzeugung der Gasblasen mit der zweiten Substanz den Vorteil, dass damit besonders feine Gasblasen gebildet werden können, welche das bituminöse Material effizient erfassen und nach oben, an die Flüssigkeitsoberfläche tragen können. In general, the generation of the gas bubbles with the second substance has the advantage that particularly fine gas bubbles can be formed in this way, which efficiently capture the bituminous material and can carry it upwards to the liquid surface.
[0056] In Varianten können die Gasblasen auch anderweitig erzeugt werden, namentlich können die Gasblasen auch mit einer Pumpe und/oder einem Druckbehälter erzeugt werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn eine besonders geringe Menge der zweiten Substanz zum Ablösen des bituminösen Materials notwendig ist, so dass zu wenige Gasblasen für den Transport des bituminösen Materials erzeugt werden. Anderseits können auch zweite Substanzen vorgesehen sein, welche keine Gasblasen erzeugen, auch in diesem Fall kann eine Pumpe oder ein Druckbehälter zur Erzeugung der Gasblasen sinnvoll sein. In variants, the gas bubbles can also be generated in other ways, namely the gas bubbles can also be generated with a pump and/or a pressure vessel. This can be advantageous in particular when a particularly small amount of the second substance is required to detach the bituminous material, so that too few gas bubbles are generated for the transport of the bituminous material. On the other hand, second substances can also be provided which do not generate gas bubbles; in this case too, a pump or a pressure vessel can be useful for generating the gas bubbles.
[0057] Die Gasblasen können auch durch einen Mixvorgang oder einen Rührvorgang erreicht werden. Bei einem solchen Mixvorgang können gleichzeitig Mahleffekte erreicht werden, womit eine Trennung des bituminösen Materials begünstigt werden kann. The gas bubbles can also be achieved by a mixing process or a stirring process. With such a mixing process, grinding effects can be achieved at the same time, which can promote the separation of the bituminous material.
[0058] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird nach dem Abriebverfahren das bituminöse Material, welches noch mit Sand, Splitt und Filler verunreinigt ist, mit Wasser versetzt und gemixt. Damit können Sand, Splitt und Filler von dem bituminösen Material getrennt werden. In Varianten können auch andere Verfahren eingesetzt werden. Der Mixvorgang wird vorzugsweise derart durchgeführt, dass Luftblasen in die Suspension eingetragen werden. Dies kann analog zu einem Haushaltsmixer erreicht werden, indem derart stark gerührt wird, dass sich eine tiefe Trombe bildet, womit Luft in die Suspension eingetragen werden kann. Mit den aufsteigenden Luftblasen kann das bituminöse Material an die Oberfläche getragen werden und zum Beispiel über einen Schlammsauger ausgetragen werden. In Varianten kann das bituminöse Material auch anderweitig abgetrennt werden. Die Luftblasen respektive Gasblasen können auch chemisch erzeugt oder über eine Pumpe oder dergleichen erzeugt werden. In a particularly preferred embodiment of the method, after the abrasion process, the bituminous material, which is still contaminated with sand, grit and filler, is mixed with water and mixed. This allows sand, chippings and filler to be separated from the bituminous material. Other methods can also be used in variants. The mixing process is preferably carried out in such a way that air bubbles are introduced into the suspension. This can be achieved analogously to a household mixer by stirring so vigorously that a deep vortex is formed, with which air can be introduced into the suspension. The bituminous material can be carried to the surface with the rising air bubbles and discharged, for example, via a sludge suction device. In variants, the bituminous material can also be separated in other ways. The air bubbles or gas bubbles can also be generated chemically or generated using a pump or the like.
[0059] Schliesslich kann auf die Erzeugung von Gasblasen auch generell verzichtet werden. In diesem Fall kann der Transport des bituminösen Materials an die Flüssigkeitsoberfläche auch durch Konvektion, einen Strömungsverlauf, durch Dichteunterschiede zwischen dem bituminösen Material und der Flüssigkeit etc. gewährleistet werden. Finally, the generation of gas bubbles can also generally be dispensed with. In this case, the transport of the bituminous material to the liquid surface can also be ensured by convection, a flow course, by density differences between the bituminous material and the liquid, etc.
[0060] Weiter könnte das bituminöse Material auch durch apolare Tropfen einer ersten Substanz mit einer geringeren Dichte als die der polaren Flüssigkeit, nach oben getragen werden. Die apolaren Tropfen können zum Beispiel mit einem Alkan, einem wasserunlöslichen Alkohol etc. erzeugt werden. Die Tropfen können zum Beispiel in Form einer Emulsion im Bodenbereich des Behälters eingeführt werden. Dem Fachmann sind schliesslich weitere Möglichkeiten bekannt. Furthermore, the bituminous material could also be carried upwards by apolar droplets of a first substance with a lower density than that of the polar liquid. The apolar droplets can be produced with an alkane, a water-insoluble alcohol, etc., for example. For example, the drops can be introduced in the form of an emulsion in the bottom area of the container. Finally, further possibilities are known to the person skilled in the art.
[0061] Schliesslich kann sowohl auf Gasblasen als auch auf apolare Flüssigkeitstropfen verzichtet werden. Das bituminöse Material, sofern dessen Dichte grösser ist, als diejenige der Flüssigkeit, kann auch im Bodenbereich des Behälters ausgetragen werden. Weiter kann das bituminöse Material aus der Flüssigkeit gefiltert, gesiebt, dekantiert etc. werden. Dem Fachmann sind dazu viele weitere Techniken bekannt. Finally, both gas bubbles and apolar liquid droplets can be dispensed with. The bituminous material, provided its density is greater than that of the liquid, can also be discharged in the bottom area of the container. Further, the bituminous material can be filtered, sieved, decanted, etc. from the liquid. Many other techniques are known to those skilled in the art.
[0062] Vorzugsweise umfassen die Gasblasen Umgebungsluft, Sauerstoff, Stickstoff und/oder Kohlendioxid. Insbesondere Sauerstoff und Kohlendioxid können besonders einfach mit chemischen Mitteln erzeugt werden. Alle Gase sind zudem Kostengünstig in der Herstellung. Besonders bevorzugt wird im Falle eines Einsatzes einer Pumpe Umgebungsluft verwendet, da diese frei zur Verfügung steht. The gas bubbles preferably comprise ambient air, oxygen, nitrogen and/or carbon dioxide. Oxygen and carbon dioxide in particular can be generated particularly easily using chemical means. All gases are also inexpensive to produce. Ambient air is particularly preferably used if a pump is used, since this is freely available.
[0063] Dem Fachmann sind jedoch auch andere Gase zum Erzeugen der Gasblasen bekannt. Insbesondere können auch Edelgase, Wasserstoff etc. eingesetzt werden. Auch gasförmige oder verdampfte organische Stoffe können prinzipiell eingesetzt werden. Damit kann gleichzeitig die Dichte des bituminösen Materials verringert werden, womit das Aufschwimmen auf der Flüssigkeit begünstig werden kann. However, other gases for generating the gas bubbles are also known to those skilled in the art. In particular, noble gases, hydrogen, etc. can also be used. In principle, gaseous or vaporized organic substances can also be used. At the same time, the density of the bituminous material can be reduced, which can promote floating on the liquid.
[0064] Vorzugsweise wird das Gemisch erhitzt, insbesondere direkt und/oder indirekt, vorzugsweise mit Warmwasser, Heisswasser und/oder Wasserdampf. Durch das Erhitzen kann das Ablösen des bituminösen Materials von der Matrix beschleunigt werden. Weiter können auch allfällige chemische Reaktionen, insbesondere hervorgerufen durch die zweite Substanz, begünstigt werden. Damit wird gesamthaft das Trennverfahren beschleunigt. Durch die Zeitersparnis kann damit wirtschaftlicher produziert werden. In einer ersten Variante kann der Behälter direkt beheizt werden. Die Beheizung kann direkt, durch Vorheizen der Flüssigkeit, durch Einleiten von Heissdampf in das Gemisch erfolgen, oder über eine Behälter-Aussenwand. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt. The mixture is preferably heated, in particular directly and/or indirectly, preferably with warm water, hot water and/or steam. The detachment of the bituminous material from the matrix can be accelerated by heating. Any chemical reactions, caused in particular by the second substance, can also be promoted. This accelerates the overall separation process. The time saved means that production can be carried out more economically. In a first variant, the container can be heated directly. The heating can take place directly, by preheating the liquid, by introducing superheated steam into the mixture, or via an outer wall of the container. Other variants are known to those skilled in the art.
[0065] In Varianten kann auf das Erhitzen des Gemischs auch verzichtet werden. Insbesondere in einem Verfahren bei welchem der Sekundärrohstoff vorgängig einem Abriebverfahren unterworfen wurde, haben Versuche gezeigt, dass auf das Erhitzen verzichtet werden kann, insbesondere aus ökonomischer und ökologischer Sicht - dem Fachmann ist klar, dass ein Erhitzen das Verfahren dennoch typischerweise begünstigen kann. Es wurde insbesondere erkannt dass das Verfahren mit dem Sekundärrohstoff, welcher aus einem Abriebverfahren aus Strassenbelagsmaterial gewonnen wurde, namentlich dem Abrieb, besonders ökologisch und ökonomisch durchgeführt werden kann, indem der Abrieb ausschliesslich mit Wasser versetzt wird und bei Raumtemperatur derart gemixt wird, dass Luft in die Suspension eingebracht wird, welche als Luftblasen zusammen mit dem bituminösen Material an die Flüssigkeitsoberfläche aufsteigen. Dort kann das bituminöse Material zum Beispiel in Form eines Schaums mit einem Schlammsauger abgesaugt werden. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass das Verfahren durch chemische Zusätze, durch Erhitzen etc. auch effizienter gestaltet werden könnte. In variants, it is also possible to dispense with heating the mixture. In particular in a process in which the secondary raw material has previously been subjected to an abrasion process, tests have shown that heating can be dispensed with, in particular from an economic and ecological point of view - it is clear to the person skilled in the art that heating can nevertheless typically benefit the process. In particular, it was recognized that the process with the secondary raw material, which was obtained from a abrasion process from road surface material, namely the abrasion, can be carried out particularly ecologically and economically by adding water exclusively to the abrasion and mixing it at room temperature in such a way that air the suspension is introduced, which rise to the liquid surface as air bubbles together with the bituminous material. There, the bituminous material, for example in the form of a foam, can be sucked off with a mud vacuum cleaner. However, it is clear to the person skilled in the art that the process could also be made more efficient by chemical additives, by heating, etc.
[0066] In weiteren Varianten können auch andere Mittel, zum Beispiel Mikrowellenenergie, elektrische Energie, Brennstoffe, insbesondere zum Beispiel Teile des bituminösen Materials etc. eingesetzt werden. Im Falle der Verbrennung von Teilen des bituminösen Materials, insbesondere z. B. einer Fraktion des bituminösen Materials, kann mit der überschüssigen Wärme elektrische Energie produziert werden, welche für das Verfahren oder anderweitig eingesetzt werden kann. In further variants, other means, for example microwave energy, electrical energy, fuels, in particular, for example, parts of the bituminous material, etc., can also be used. In case of incineration of parts of the bituminous material, especially e.g. B. a fraction of the bituminous material, electrical energy can be produced with the excess heat, which can be used for the process or otherwise.
[0067] Vorzugsweise wird das Gemisch auf eine Temperatur über 50 °C erhitzt. Experimente haben gezeigt, dass ab 50 °C das Verfahren gut funktioniert. Ideal sind Temperaturen von über 80 °C, insbesondere von über 90 °C, zum Beispiel bis zu 100 °C. Je nach Art des Sekundärrohstoffs kann das Verfahren auch bei Temperaturen unter 50 °C durchgeführt werden. Je nach eingesetzter zweiter Substanz, insbesondere bei der Verwendung von Wasserstoffperoxid, kann die Temperatur gegebenenfalls tiefer gewählt werden, um eine Überreaktion zu verhindern. Hierbei kann zwischen der Temperatur des Gemischs und der Zugaberate (Konzentrationsänderung) der zweiten Substanz abgewogen werden, wobei typischerweise bei höherer Temperatur die Zugaberate gesenkt werden kann. Preferably the mixture is heated to a temperature above 50°C. Experiments have shown that the process works well above 50 °C. Temperatures above 80 °C are ideal, in particular above 90 °C, for example up to 100 °C. Depending on the type of secondary raw material, the process can also be carried out at temperatures below 50 °C. Depending on the second substance used, in particular when using hydrogen peroxide, the temperature can optionally be chosen to be lower in order to prevent an overreaction. Here, a trade-off can be made between the temperature of the mixture and the addition rate (change in concentration) of the second substance, with the addition rate typically being able to be lowered at higher temperatures.
[0068] Vorzugsweise wird das Gemisch, insbesondere zur Ertragsmaximierung, mechanisch durchmischt. Mit der Durchmischung kann das bituminöse Material einerseits auch mechanisch gelöst werden. Weiter kann damit eine durch die zweite Substanz hervorgerufene chemische Reaktion schneller umgesetzt werden. Gesamthaft wird damit auch das Verfahren selbst beschleunigt. Vorzugsweise wird damit zusätzlich der Ertrag des bituminösen Materials erhöht. The mixture is preferably mixed mechanically, in particular to maximize yield. With the mixing, the bituminous material can also be loosened mechanically on the one hand. Furthermore, a chemical reaction caused by the second substance can thus be implemented more quickly. Overall, this also speeds up the process itself. This preferably also increases the yield of the bituminous material.
[0069] In Varianten kann auf die mechanische Durchmischung auch verzichtet werden. In variants, the mechanical mixing can also be dispensed with.
[0070] Bevorzugt wird das Gemisch mit physikalischen Mitteln, insbesondere durch Schall, Ultraschall und/oder Mikrowellen beaufschlagt. Damit kann ebenfalls der Ablöseprozess des bituminösen Materials von der Matrix optimiert werden. Dazu ist es von Vorteil, wenn die Frequenz derart eingestellt ist, dass bituminöse Tröpfchen respektive Partikel optimal angeregt werden. Die Frequenz wird daher vorzugsweise kleiner als 200 kHz, besonders bevorzugt keiner als 100 kHz, insbesondere kleiner als 50 kHz gewählt. Gegebenenfalls kann es auch sinnvoll sein, mikroskopische Partikel anzuregen, zum Beispiel diejenigen, an welchen das bituminöse Material anhaftet. In diesem Fall können auch Frequenzen über 200 kHz vorgesehen sein. The mixture is preferably treated with physical means, in particular with sound, ultrasound and/or microwaves. The detachment process of the bituminous material from the matrix can also be optimized in this way. To this end, it is advantageous if the frequency is set in such a way that bituminous droplets or particles are optimally excited. The frequency is therefore preferably chosen to be less than 200 kHz, particularly preferably less than 100 kHz, in particular less than 50 kHz. It may also be useful to stimulate microscopic particles, for example those to which the bituminous material adheres. In this case, frequencies above 200 kHz can also be provided.
[0071] In Varianten kann auf die physikalischen Mittel auch verzichtet werden. In variants, the physical means can also be dispensed with.
[0072] Das Verfahren wird vorzugsweise diskontinuierlich durchgeführt. Dazu wird eine Menge des Sekundärrohstoffs, insbesondere Strassenbelagsmaterial, in einen Behälter gegeben und mit der Flüssigkeit, insbesondere Wasser, überdeckt. Das sich an der Wasseroberfläche ansammelnde bituminöse Material wird, vorzugsweise kontinuierlich, abgeschöpft. In Varianten kann das Verfahren auch kontinuierlich durchgeführt werden. Dazu kann der Sekundärrohstoff mit Fördermitteln, zum Beispiel über ein Förderband, in einen Behälter gefördert werden und über einen Schneckenförderer kontinuierlich wieder aus dem Behälter ausgetragen werden. Dem Fachmann sind Techniken zur Optimierung der Verweilzeit des Sekundärrohstoffs im Behälter bekannt. The process is preferably carried out batchwise. For this purpose, a quantity of the secondary raw material, in particular road surface material, is placed in a container and covered with the liquid, in particular water. The bituminous material that accumulates on the water surface is skimmed off, preferably continuously. In variants, the process can also be carried out continuously. For this purpose, the secondary raw material can be conveyed into a container with conveying means, for example via a conveyor belt, and continuously discharged from the container again via a screw conveyor. Techniques for optimizing the residence time of the secondary raw material in the container are known to those skilled in the art.
[0073] Vorzugsweise wird das Verfahren möglichst ökologisch und ökonomisch durchgeführt. Damit wird die Umwelt weniger belastet und das Verfahren kann relativ kostengünstig durchgeführt werden. The method is preferably carried out as ecologically and economically as possible. The environment is thus less polluted and the process can be carried out relatively inexpensively.
[0074] Bevorzugt wird nach der Abtrennung des bituminösen Materials die Flüssigkeit, insbesondere das Wasser, zur Wiederverwendung im Verfahren, insbesondere für einen nächsten Batch, aufbereitet. Die Aufbereitung der Flüssigkeit kann derart gestaltet sein, dass die Anforderungen an die Wiederverwendung im Verfahren erfüllt sind. Sofern zum Beispiel Kochsalz im Wasser gelöst ist, um die Dichte zu erhöhen, muss dieses im Rahmen der Aufbereitung nicht aus dem Wasser entfernt werden. Typischerweise kann es ausreichen, das Wasser durch ein Absetzbecken laufen zu lassen oder mit einem Zyklon zu zentrifugieren, um Schwebstoffe zu entfernen. In Varianten kann auf die Aufbereitung auch ganz verzichtet werden, insbesondere wenn die Verunreinigungen das Verfahren nicht negativ beeinflussen. In diesem Fall kann die Flüssigkeit direkt wieder im Verfahren verwendet werden oder entsorgt werden. After the separation of the bituminous material, the liquid, in particular the water, is preferably processed for reuse in the process, in particular for a next batch. The processing of the liquid can be designed in such a way that the requirements for reuse in the process are met. If, for example, table salt is dissolved in the water to increase its density, this does not have to be removed from the water during treatment. Typically, running the water through a settling tank or centrifuging with a cyclone to remove suspended solids may be sufficient. In variants, the preparation can also be dispensed with entirely, especially if the impurities do not have a negative effect on the process. In this case, the liquid can be directly reused in the process or disposed of.
[0075] Vorzugsweise wird mit einem oder mehreren Wärmetauschern eine Prozesswärme zurückgewonnen. Diese wird vorzugsweise aus der Flüssigkeit, insbesondere dem Wasser zurückgewonnen. Dem Fachmann sind entsprechende Techniken hinreichend bekannt. Die zurückgewonnene Wärme kann direkt zum Vorheizen der Flüssigkeit für das Verfahren oder anderweitig (zur Raumheizung, Warmwasserboiler etc.) eingesetzt werden. Process heat is preferably recovered with one or more heat exchangers. This is preferably recovered from the liquid, in particular the water. Appropriate techniques are sufficiently known to those skilled in the art. The recovered heat can be used directly to preheat the liquid for the process or otherwise (for space heating, hot water boilers, etc.).
[0076] In Varianten kann auf die Wärmerückgewinnung auch verzichtet werden. In variants, the heat recovery can also be dispensed with.
[0077] Das bituminöse Material wird vorzugsweise an der Flüssigkeitsoberfläche, insbesondere in Form eines Schaums, kontinuierlich oder diskontinuierlich abgeschöpft. Insbesondere in einer Varianten, bei welcher Gasblasen erzeugt werden, wird typischerweise ein Schaum an der Flüssigkeitsoberfläche erzeugt, in welchem sich die Partikel des bituminösen Materials befinden. Dieser Schaum kann mit einem Schwert von der Flüssigkeitsoberfläche abgefangen werden. Weiter kann der Schaum auch durch ein geeignetes Rührwerk in Richtung eines Überlaufs getrieben werden. Dem Fachmann sind auch dazu weitere Varianten bekannt. The bituminous material is preferably skimmed off continuously or discontinuously at the liquid surface, in particular in the form of a foam. In particular in a variant in which gas bubbles are generated, a foam is typically generated on the liquid surface, in which the particles of the bituminous material are located. This foam can be caught off the surface of the liquid with a sword. Furthermore, the foam can also be driven in the direction of an overflow by a suitable stirrer. Further variants are also known to the person skilled in the art.
[0078] In Varianten kann das bituminöse Material auch über einen Schlammsauger oder auch anderweitig aus dem Gemisch ausgetragen werden (siehe oben). Der Einsatz eines Schlammsaugers hat den Vorteil, dass dieser zwischen 1 und 100 mm über der Wasseroberfläche positioniert wird, womit aufgewühlter Sand oder Filler in geringerem Masse ausgetragen wird. Damit wird bituminöses Material mit höherer Reinheit erhalten. In variants, the bituminous material can also be discharged from the mixture via a sludge suction device or in some other way (see above). The use of a sludge vacuum has the advantage that it is positioned between 1 and 100 mm above the water surface, which means that agitated sand or filler is discharged to a lesser extent. Bituminous material with higher purity is thus obtained.
[0079] Vorzugsweise wird das bituminöse Material nach der Abtrennung von der Matrix einem weiteren Reinigungsschritt unterzogen. Das bituminöse Material kann nach dem Trennverfahren Verunreinigungen umfassen, insbesondere Sand, Filler und Zusatzstoffe. Die Trennung kann mit dem Fachmann bekannten Techniken erfolgen. The bituminous material is preferably subjected to a further cleaning step after separation from the matrix. After the separation process, the bituminous material may contain impurities, in particular sand, fillers and additives. The separation can be carried out using techniques known to those skilled in the art.
[0080] Je nach Verwendung kann das bituminöse Material auch direkt nach dem Trennverfahren zur Herstellung von, gegebenenfalls spezifischen, Asphaltbelägen eingesetzt werden, bei welchen die Fremdstoffe im bituminösen Material nicht stören oder sogar gewünscht sind. Depending on the use, the bituminous material can also be used directly after the separation process for the production of, optionally specific, asphalt coverings in which the foreign substances in the bituminous material do not interfere or are even desired.
[0081] Bevorzugt wird das bituminöse Material in einer Flüssigkeit, insbesondere in Wasser aufgeschlämmt und gemischt respektive gemixt, um Filler, Sand und andere Stoffe vom Bitumen abzutrennen. Hierzu kann das bituminöse Material vorgängig einem Mahlvorgang unterworfen werden - ob der Mahlvorgang eingesetzt wird, kann von der gewünschten Reinheit oder der Korngrösse des bituminösen Materials etc. abhängen. Auf den Mahlvorgang kann auch verzichtet werden. Besonders bevorzugt wird eine Flüssigkeit eingesetzt, welche einerseits eine höhere Dichte als das Bitumen und anderseits eine geringere Dichte als die Filler respektive Sand und Splitt aufweist. Damit kann eine optimale Trennung innerhalb der Flüssigkeit derart erreicht werden, dass das Bitumen an die Flüssigkeitsoberfläche aufsteigt und die Filler, der Sand, der Splitt und gegebenenfalls andere Stoffe mit höherer Dichte sich am Behälterboden sammeln. Die Flüssigkeit umfasst bevorzugt Wasser, in welchem eine die Dichte erhöhende erste Substanz gelöst ist (siehe oben). Auf die Beeinflussung der Dichte kann auch verzichtet werden. Die Abtrennung kann auch über eine geeignete Wahl der Strömung erfolgen, wobei Teile geringerer Dichte (Bitumen) von Teilen mit grösserer Dichte (Filler, Sand etc.) getrennt werden können. Dazu kann zum Beispiel durch ein Rührwerke erzeugter Strom, insbesondere ein Auftrieb vorgesehen sein. Bevorzugt wird dieser weitere Reinigungsschritt ohne chemische Zusatzstoffe durchgeführt. In Experimenten konnte gezeigt werden, dass insbesondere bei gemäss dem Verfahren aus Strassenbelagsmaterial gewonnenes bituminöses Material in diesem weiteren Reinigungsschritt in der Regel auf die zweite Substanz (Trennmittel, siehe oben) verzichtet werden kann. Damit kann dieser weitere Reinigungsschritt besonders ökonomisch und ökologisch durchgeführt werden. Auch wenn bitumenhaltiges Strassenbelagskonzentrat eingesetzt wird, welches mechanisch aufkonzentriert wurde (durch das Abriebverfahren), kann auf ein Trennmittel, das heisst die zweite Substanz, gegebenenfalls verzichtet werden. Durch ein intensives Mixen können weiter Luftblasen in die Suspension eingetragen werden, welche wiederum die Trennwirkung verbessern können. Damit werden Luftblasen aufgenommen, welche wiederum einen bituminösen Schlamm oder Schaum erzeugen, welcher weniger Sand und Filler enthält. The bituminous material is preferably suspended in a liquid, in particular in water, and mixed or mixed in order to separate filler, sand and other substances from the bitumen. For this purpose, the bituminous material can be subjected to a grinding process beforehand--whether the grinding process is used can depend on the desired purity or the grain size of the bituminous material, etc. The grinding process can also be omitted. A liquid is particularly preferably used which, on the one hand, has a higher density than the bitumen and, on the other hand, has a lower density than the filler or sand and chippings. In this way, an optimal separation within the liquid can be achieved in such a way that the bitumen rises to the surface of the liquid and the filler, sand, grit and possibly other materials with a higher density collect on the bottom of the container. The liquid preferably comprises water in which a first substance that increases the density is dissolved (see above). Influencing the density can also be dispensed with. The separation can also be achieved by choosing a suitable flow, whereby parts with a lower density (bitumen) can be separated from parts with a higher density (filler, sand, etc.). For this purpose, for example, a current generated by an agitator, in particular a buoyancy, can be provided. This further cleaning step is preferably carried out without chemical additives. It was possible to show in experiments that, particularly in the case of bituminous material obtained from road surface material by the method, the second substance (release agent, see above) can generally be dispensed with in this further cleaning step. This further cleaning step can thus be carried out particularly economically and ecologically. Even if road surface concentrate containing bitumen is used, which has been mechanically concentrated (through the abrasion process), a release agent, i.e. the second substance, can possibly be dispensed with. Intensive mixing allows more air bubbles to be introduced into the suspension, which in turn can improve the separating effect. This will pick up air bubbles, which in turn will create a bituminous slurry or foam that contains less sand and filler.
[0082] In Varianten kann das bituminöse Material nach der Abtrennung von der Matrix durch zentrifugieren oder über einen Fliehkraftabscheider (Zyklon) von Fremdkörpern, insbesondere von Filler und Sand, getrennt werden. Damit kann das bituminöse Material wieder universell für die Herstellung von Asphaltbelägen eingesetzt werden. Die Abtrennung muss nicht zwingend durch Zentrifugieren erfolgen, dem Fachmann sind auch andere Techniken bekannt. In variants, after separation from the matrix, the bituminous material can be separated from foreign bodies, in particular from filler and sand, by centrifuging or using a centrifugal separator (cyclone). This means that the bituminous material can again be used universally for the production of asphalt pavements. The separation does not necessarily have to be carried out by centrifugation; other techniques are also known to the person skilled in the art.
[0083] In Varianten kann auf die Abtrennung der Fremdkörper auch verzichtet werden. In variants, it is also possible to dispense with the separation of the foreign bodies.
[0084] Vorzugsweise durchläuft der Sekundärrohstoff zum Erreichen einer grösseren Trennleistung das Verfahren mehrfach. Damit kann einerseits eine höhere Ausbeute an bituminösem Material erreicht werden. Anderseits kann der Sand und Splitt besser gereinigt werden, womit dieser ebenfalls wieder eingesetzt werden kann. Weiter kann auch mit dem abgetrennten bituminösen Material das Verfahren wiederholt durchlaufen werden, womit Filler und Sand aus dem bituminösen Material weiter entfernt werden können, um eine grössere Reinheit des bituminösen Materials zu erreichen. The secondary raw material preferably runs through the process several times in order to achieve a greater separation efficiency. In this way, on the one hand, a higher yield of bituminous material can be achieved. On the other hand, the sand and grit can be cleaned better, which means that they can also be used again. Furthermore, the process can also be repeated with the separated bituminous material, with which filler and sand can be further removed from the bituminous material in order to achieve greater purity of the bituminous material.
[0085] In Varianten kann auf den zweiten Durchlauf verzichtet werden, insbesondere wenn der erste Verfahrensdurchlauf hinreichend effizient war. In variants, the second run can be dispensed with, in particular if the first process run was sufficiently efficient.
[0086] Bevorzugt wird das Verfahren bei Unterdruck durchgeführt. Damit wird insbesondere ein Verfahren, bei dem das bituminöse Material mit Gasblasen an die Oberfläche der Flüssigkeit getragen wird, begünstigt respektive beschleunigt. The process is preferably carried out under reduced pressure. In this way, in particular, a method in which the bituminous material is carried to the surface of the liquid with gas bubbles is favored or accelerated.
[0087] In Varianten kann auf die Durchführung des Verfahrens bei Unterdruck auch verzichtet werden. In variants, it is also possible to dispense with carrying out the method under reduced pressure.
[0088] Vorzugsweise umfasst der Sekundärrohstoff Splitt, Sand und Filler. Diese Bestandteile kommen insbesondere bei Strassenbelagsmaterial vor, können aber grundsätzlich auch in anderen Sekundärrohstoffen vorkommen. The secondary raw material preferably includes chippings, sand and filler. These components are found in particular in road surface material, but can in principle also be found in other secondary raw materials.
[0089] Insbesondere bei der Herstellung von Strassenbelagsmaterial ist das Ziel, die Komponenten so zu wählen und derart zu verarbeiten, dass das bituminöse Material bestmöglich an der Matrix anhaftet. Dazu werden üblicherweise Filler respektive Haftvermittler eingesetzt. Diese Zusatzstoffe erschweren prinzipiell die Ablösung von bituminösem Material von der Matrix - das vorliegende Verfahren hat jedoch überraschend gezeigt, dass trotz dieser erschwerenden Umstände auch Strassenbelagsmaterial in bituminöses Material und Matrix aufgetrennt werden kann. [0089] Particularly in the production of road surface material, the aim is to select the components and to process them in such a way that the bituminous material adheres to the matrix in the best possible way. For this purpose, fillers or adhesion promoters are usually used. In principle, these additives make it more difficult to detach bituminous material from the matrix—however, the present method has surprisingly shown that, despite these aggravating circumstances, road surface material can also be separated into bituminous material and matrix.
[0090] In Varianten kann der Sekundärrohstoff auch keinen Splitt, keinen Sand und/oder keinen Filler umfassen. In variants, the secondary raw material can also contain no grit, no sand and/or no filler.
[0091] Der Sekundärrohstoff umfasst vorzugsweise einen Wassergehalt von weniger als 5 gew. %, insbesondere vorzugsweise weniger als 1 gew. %, besonders bevorzugt weniger als 0.1 gew. %. Auch hier ist der geringe Wassergehalt prinzipiell nachteilig für die Abtrennung des bituminösen Materials von der Matrix. Ein höherer Wassergehalt begünstigt typischerweise das Abtrennen des bituminösen Materials, insbesondere da das bituminöse Material apolar und das Wasser polar ist. Es hat sich jedoch überraschend gezeigt, dass das Verfahren dennoch geeignet ist, auch bei Sekundärrohstoffen mit besonders geringem Wassergehalt das bituminöse Material abzutrennen. The secondary raw material preferably has a water content of less than 5% by weight. %, particularly preferably less than 1 wt. %, particularly preferably less than 0.1 wt. %. Here, too, the low water content is fundamentally disadvantageous for the separation of the bituminous material from the matrix. A higher water content typically favors the separation of the bituminous material, especially since the bituminous material is non-polar and the water is polar. However, it has surprisingly turned out that the method is nevertheless suitable for separating the bituminous material even in the case of secondary raw materials with a particularly low water content.
[0092] In Varianten kann der Wassergehalt des Sekundärrohstoffs auch höher als 5 gew.% sein. In variants, the water content of the secondary raw material can also be higher than 5% by weight.
[0093] Der Sekundärrohstoff liegt in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens vorzugsweise als Bruchstücke vor, wobei zumindest ein Anteil von 10 gew.%, vorzugsweise mindestens 20 gew. %, der Bruchstücke einen minimalen Durchmesser von mehr als 10 mm aufweisen. In a preferred embodiment of the method, the secondary raw material is preferably present in the form of fragments, with at least a proportion of 10% by weight, preferably at least 20% by weight. % of fragments with a minimum diameter of more than 10 mm.
[0094] Auch hier ist prinzipiell eine grössere Bruchstückgrösse typischerweise nachteilig für das Trennverfahren. Es hat sich nun aber in Versuchen überraschend gezeigt, dass der Sekundärrohstoff nicht beliebig klein zerkleinert werden muss, um das Verfahren effizient durchführen zu können. Here, too, a larger fragment size is typically disadvantageous for the separation process. However, experiments have surprisingly shown that the secondary raw material does not have to be comminuted as small as desired in order to be able to carry out the process efficiently.
[0095] Insbesondere bei Abbruchmaterial im Strassenbau können die Bruchstücke unmittelbar nach dem Strassenabbruch sehr gross sein. Für die Durchführung des Verfahrens sind diese zu zerkleinern. Die Bruchstückgrösse muss nun jedoch nicht beliebig klein sein, sondern kann durchaus eine Grösse bis zu 80 mm oder mehr aufweisen. Damit kann das Verfahren kostengünstig durchgeführt werden. Weiter kann dadurch eine Zerstörung des Splits und Sandes verhindert werden, womit auch diese Materialien nach der Trennung wieder verwendet werden können. Particularly in the case of demolition material in road construction, the fragments can be very large immediately after the road has been demolished. These must be crushed to carry out the process. However, the size of the fragment does not have to be arbitrarily small, but can have a size of up to 80 mm or more. The method can thus be carried out inexpensively. Furthermore, this can prevent the split and sand from being destroyed, which means that these materials can also be reused after separation.
[0096] In Varianten können die Bruchstücke aber auch kleiner sein oder in der obig angegebenen Grösse mit geringerem Anteil an der Gesamtmasse vorliegen. Die Bruchstücke können auch zu kleineren Partikeln gebrochen, gemahlen oder anderweitig zerkleinert werden. In variants, however, the fragments can also be smaller or present in the size indicated above with a smaller proportion of the total mass. The fragments can also be broken, ground or otherwise comminuted into smaller particles.
[0097] Vorzugsweise weisen mindestens 20 gew.%, vorzugsweise mindestens 30 gew.%, insbesondere bevorzugt mindestens 40 gew.% der Matrix eine Korngrösse von mehr als 5 mm auf. Auch hier gilt das obig Gesagte, wonach prinzipiell grosse Korngrössen für das Verfahren nachteilig sind, jedoch sich das vorliegende Verfahren als überraschend effizient auch bei grossen Korngrössen erwiesen hat. Preferably at least 20% by weight, preferably at least 30% by weight, particularly preferably at least 40% by weight, of the matrix has a particle size of more than 5 mm. The above also applies here, according to which, in principle, large grain sizes are disadvantageous for the process, but the present process has proven to be surprisingly efficient even with large grain sizes.
[0098] In Varianten können auch weniger als 20 gew.% der Matrix eine Korngrösse von mehr als 5 mm aufweisen. In variants, less than 20% by weight of the matrix can also have a particle size of more than 5 mm.
[0099] Bevorzugt umfasst der Sekundärrohstoff eine oder mehrere der folgenden Komponenten: Polymere, Armierungsfasern, insbesondere Cellulosefasern und/oder Aramidfasern, Kalkhydrat, Juvenatoren. Solche Zusatzstoffe respektive Komponenten werden typischerweise bei Asphaltbelägen eingesetzt. Besonders Polymere und Kalkhydrat sind typisch in den Asphaltbelägen zu finden. Diese Zusatzstoffe stellen sicher, dass das bituminöse Material besonders gut an dem Matrixmaterial, insbesondere Splitt und Brechsand, anhaftet. Das vorliegende Verfahren erwies sich auch unter diesen, die Trennung erschwerenden Umständen als effizient. The secondary raw material preferably comprises one or more of the following components: polymers, reinforcement fibers, in particular cellulose fibers and/or aramid fibers, hydrated lime, juvenators. Such additives or components are typically used in asphalt pavements. Polymers and hydrated lime in particular are typically found in asphalt pavements. These additives ensure that the bituminous material adheres particularly well to the matrix material, in particular chippings and crushed sand. The present method proved to be efficient even under these circumstances, which aggravated the separation.
[0100] Keine der Komponenten ist für die Durchführung des Verfahrens notwendig. Allerdings konnte gezeigt werden, dass das Verfahren auch dann funktioniert, wenn diese Komponenten zum Teil oder alle im Sekundärrohstoff vorhanden sind. [0100] None of the components are necessary for carrying out the method. However, it could be shown that the process also works if some or all of these components are present in the secondary raw material.
[0101] Vorzugsweise beträgt der Anteil an Kalkhydrat im Sekundärrohstoff zwischen 0.5 und 3 gew.%, vorzugsweise zwischen 1 und 2 gew.%. In Varianten kann der Anteil an Kalkhydrat auch höher als 3 gew.% oder tiefer als 0.5 gew.% sein. The proportion of hydrated lime in the secondary raw material is preferably between 0.5 and 3% by weight, preferably between 1 and 2% by weight. In variants, the proportion of hydrated lime can also be higher than 3% by weight or lower than 0.5% by weight.
[0102] Der Anteil an Polymeren im bituminösen Material beträgt vorzugsweise mindestens 2 gew.%, besonders vorzugsweise mindestens 4 gew. %, insbesondere zwischen 5 und 7 gew.%. In Varianten kann der Anteil an Polymeren auch unter 2 gew.% oder über 7 gew.% liegen. The proportion of polymers in the bituminous material is preferably at least 2% by weight, particularly preferably at least 4% by weight. %, in particular between 5 and 7% by weight. In variants, the proportion of polymers can also be below 2% by weight or above 7% by weight.
[0103] Bevorzugt weist der Sekundärrohstoff eine Dichte zwischen 1.2 g/cm<3>und 2.6 g/cm<3>, vorzugsweise zwischen 1.4 g/cm<3>und 2.4 g/cm<3>auf. In Varianten kann die Dichte auch kleiner als 1.2 g/cm<3>respektive grösser als 2.6 g/cm<3>sein. The secondary raw material preferably has a density between 1.2 g/cm 3 and 2.6 g/cm 3 , preferably between 1.4 g/cm 3 and 2.4 g/cm 3 . In variants, the density can also be less than 1.2 g/cm3 or greater than 2.6 g/cm3.
[0104] Vorzugsweise ist ein Anteil an VOC respektive VVOC im Sekundärrohstoff kleiner als 0.1 gew. %, vorzugsweise kleiner als 0.01 gew. %. Mit VOC und VVOC werden flüchtige organische Verbindungen bezeichnet. Vorliegend fallen unter VVOC organische Verbindungen mit einem Siedebereich mit einer Obergrenze von 100 °C. Unter VOC fallen organische Verbindungen mit einem Siedebereich zwischen 100 °C und 260 °C. Die VOC respektive VVOC sind für die Abtrennung von bituminösem Material von der Matrix hilfreich, da diese ebenso apolar sind und damit als Lösungsvermittler für das bituminöse Material dienen. Durch die VOC respektive VVOC wird eine Oberfläche der bituminösen Partikel angelöst, womit eine Haltekraft zur Matrix reduziert werden kann. Nun wurde aber entdeckt, dass mit dem vorliegenden Verfahren auch bituminöses Material von einer Matrix getrennt werden kann, welches kaum oder keine VOC respektive VVOC umfasst. A proportion of VOC or VVOC in the secondary raw material is preferably less than 0.1% by weight. %, preferably less than 0.01 wt. %. VOC and VVOC are volatile organic compounds. In the present case, VVOC includes organic compounds with a boiling range with an upper limit of 100 °C. VOCs include organic compounds with a boiling range between 100 °C and 260 °C. The VOC or VVOC are helpful for separating bituminous material from the matrix, since they are also non-polar and thus serve as solubilizers for the bituminous material. The surface of the bituminous particles is dissolved by the VOC or VVOC, which can reduce the holding power to the matrix. However, it has now been discovered that the present method can also be used to separate bituminous material from a matrix that contains little or no VOC or VVOC.
[0105] Das bituminöse Material im Strassenbelagsmaterial wird in der Herstellung des Asphalts typischerweise mit einer Temperatur von 120 °C bis 230 °C auf Sand, Split etc. aufgetragen, welches auf 400 °C vorgeheizt wurde (andere Parameter sind auch möglich). Damit wird bereits während der Herstellung des Asphalts ein Grossteil der VOC respektive der VVOC verflüchtigt. Restmengen an volatilen organischen Verbindungen diffundieren im Laufe der Zeit aus dem Belag hinaus, so dass dieser bei einer anstehenden Sanierung typischerweise praktisch keine volatilen organische Verbindungen mehr umfasst. Es ist nun insbesondere zu beachten, dass durch das weitgehende Fehlen von leichteren Ölen, d. h. von VOC respektive VVOC in dem (alten) Strassenbelagsmaterial ein Lösungsvermittler fehlt, welcher helfen würde, das bituminöse Material von der Matrix zu lösen. Überraschenderweise kann mit dem vorliegenden Verfahren das bituminöse Material nun auch in Abwesenheit von VOC respektive von VVOC in effizienter Weise von der Matrix gelöst werden. In the production of the asphalt, the bituminous material in the paving material is typically applied at a temperature of 120°C to 230°C to sand, chippings, etc., which have been preheated to 400°C (other parameters are also possible). This means that a large part of the VOC or VVOC is already volatilized during the production of the asphalt. Residual amounts of volatile organic compounds diffuse out of the pavement over the course of time, so that this typically contains practically no more volatile organic compounds in the case of an upcoming renovation. It is now particularly important to note that the extensive absence of lighter oils, i. H. of VOC or VVOC, the (old) road surface material lacks a solubilizer that would help to separate the bituminous material from the matrix. Surprisingly, with the present method, the bituminous material can now be detached from the matrix in an efficient manner even in the absence of VOC or VVOC.
[0106] In Varianten kann das Verfahren natürlich auch auf Sekundärrohstoffe angewandt werden, welche einen höheren Anteil an VOC respektive VVOC als 0.1 gew.% aufweisen. In variants, the method can of course also be applied to secondary raw materials which have a higher proportion of VOC or VVOC than 0.1% by weight.
[0107] Vorzugsweise weist das bituminöse Material im Strassenbelagsmaterial weniger als 0.1 gew.%, vorzugsweise weniger als 0.01 gew.% destillierbare Erdölbestandteile respektive Kohlewasserstoffe auf. Es hat sich überraschend gezeigt, dass das Verfahren auch dann gut funktioniert, wenn die destillierbaren Erdölbestandteile respektive Kohlewasserstoffe sehr gering sind - damit kann das Verfahren auch weitgehend ohne Lösevermittler effizient durchgeführt werden. The bituminous material in the road surface material preferably has less than 0.1% by weight, preferably less than 0.01% by weight, of distillable petroleum components or hydrocarbons. Surprisingly, it has been shown that the process also works well when the distillable petroleum components or hydrocarbons are very small - the process can therefore also be carried out efficiently to a large extent without solubilizers.
[0108] In Varianten kann der Anteil der destillierbaren Erdölbestandteile respektive Kohlewasserstoffe auch höher als 0.1 gew.% sein. In variants, the proportion of distillable petroleum components or hydrocarbons can also be higher than 0.1% by weight.
[0109] Bevorzugt ist eine kinematische Viskosität bei 60°C des bituminösen Materials höher als 400 mm<2>/s, vorzugsweise höher als 1'000 mm<2>/s. Besonders bevorzugt ist die kinematische Viskosität des bituminösen Materials im Sekundärrohstoff höher als 5'000 mm<2>/s, insbesondere bevorzugt höher als 10'000 mm<2>/s. Die kinematische Viskosität kann in der Anwendung des vorliegenden Verfahrens sogar höher als 25'000 mm<2>/s sein. Solche Werte für die kinematische Viskosität werden typischerweise in bituminösem Material in altem Strassenbelagsmaterial erreicht. Auch hier steht prinzipiell eine hohe kinematische Viskosität des bituminösen Materials der effizienten Trennung der Matrix entgegen - mit dem vorliegenden Verfahren kann überraschenderweise auch bituminöses Material mit sehr hoher kinematischer Viskosität von der Matrix getrennt werden. A kinematic viscosity at 60° C. of the bituminous material is preferably higher than 400 mm 2 /s, preferably higher than 1000 mm 2 /s. The kinematic viscosity of the bituminous material in the secondary raw material is particularly preferably higher than 5000 mm 2 /s, particularly preferably higher than 10 000 mm 2 /s. When using the present method, the kinematic viscosity can even be higher than 25,000 mm 2 /s. Such kinematic viscosity values are typically achieved in bituminous material in old paving material. Here too, in principle, a high kinematic viscosity of the bituminous material stands in the way of efficient separation of the matrix—surprisingly, bituminous material with a very high kinematic viscosity can also be separated from the matrix with the present method.
[0110] Dem Fachmann ist auch hier klar, dass das Verfahren, auch bei geringerer kinematischer Viskosität als 400 mm<2>/s durchgeführt werden kann. Here, too, it is clear to the person skilled in the art that the process can also be carried out at a kinematic viscosity of less than 400 mm 2 /s.
[0111] Vorzugsweise ist eine Dichte des bituminösen Materials grösser als 1'000 kg/m<3>, vorzugsweise grösser als 1'010 kg/m<3>. Zusammen mit der Viskosität und dem geringen Anteil an flüchtigen organischen Verbindungen steigt typischerweise beim bituminösen Material auch die Dichte. Es hat sich in Experimenten gezeigt, dass auch bei einer Dichte des bituminösen Materials, welche höher als diejenige von Wasser ist, eine Abtrennung von der Matrix möglich und insbesondere wirtschaftlich umsetzbar ist. Es konnte sogar gezeigt werden, dass eine Abtrennung an der Wasseroberfläche erreicht werden kann, insbesondere zum Beispiel in einem Verfahren, bei welchem Gasblasen in dem Gemisch erzeugt werden. Das Verfahren kann jedoch auch mit einem Sekundärrohstoff durchgeführt werden, bei welchem das bituminösem Material eine geringere Dichte als Wasser, das heisst als 1'000 kg/m<3>aufweist. A density of the bituminous material is preferably greater than 1000 kg/m 3 , preferably greater than 1010 kg/m 3 . Along with the viscosity and the low content of volatile organic compounds, the density typically increases with bituminous material. Experiments have shown that even with a density of the bituminous material that is higher than that of water, separation from the matrix is possible and, in particular, economically feasible. It could even be shown that a separation at the water surface can be achieved, in particular, for example, in a process in which gas bubbles are generated in the mixture. However, the method can also be carried out with a secondary raw material in which the bituminous material has a lower density than water, ie less than 1,000 kg/m 3 .
[0112] Vorzugsweise weist das bituminöse Material einen Erweichungspunkt von mehr als 50 °C, insbesondere mehr als 70 °C, besonders bevorzugt von mehr als 90 °C auf. Der Erweichungspunkt des bituminösen Materials in einem Strassenbelag steigt typischerweise mit steigendem Alter an. In Varianten kann der Erweichungspunkt auch kleiner als 50 °C sein. The bituminous material preferably has a softening point of more than 50.degree. C., in particular more than 70.degree. C., particularly preferably more than 90.degree. The softening point of the bituminous material in a pavement typically increases with age. In variants, the softening point can also be less than 50°C.
[0113] Vorzugsweise weist das bituminöse Material eine Penetration (Nadel) bei 25 °C von weniger als 5 10<-1>mm, vorzugsweise weniger als 3 10<-1>mm, insbesondere weniger als 1 10<-1>mm auf. Der Penetrationswert des bituminösen Materials in einem Strassenbelag nimmt typischerweise mit steigendem Alter ab. In Varianten kann eine Penetration des bituminösen Materials auch mehr als 5 10<-1>mm betragen. The bituminous material preferably has a penetration (needle) at 25° C. of less than 5×10 −1 mm, preferably less than 3×10 −1 mm, in particular less than 1×10 −1 mm . The penetration value of the bituminous material in a pavement typically decreases with age. In variants, a penetration of the bituminous material can also be more than 5 10<-1>mm.
[0114] Das mittels des Verfahrens gewonnene bituminöse Material, welches aus einem Sekundärrohstoff abgetrennt worden ist, wird vorzugsweise für die Herstellung von Asphalt eingesetzt. Sofern der Sekundärrohstoff bereits asphaltiertes Strassenbelagsmaterial umfasst, liegt der Vorteil darin, dass gegebenenfalls Verunreinigungen aus dem bituminösen Material nicht entfernt werden müssen, da solche ohnehin dem Asphalt wieder zugeführt würden. Damit wird eine besonders wirtschaftliche Wiederverwendung von bituminösem Material aus Strassenbelagsmaterial geschaffen. Dem Fachmann sind jedoch auch andere Anwendungen des rezyklierten bituminösen Materials bekannt (siehe oben). Sofern notwendig kann das bituminöse Material dazu auch aufbereitet respektive gereinigt werden. The bituminous material obtained by means of the method, which has been separated from a secondary raw material, is preferably used for the production of asphalt. If the secondary raw material already includes asphalted road surface material, the advantage is that it is not necessary to remove any impurities from the bituminous material, since they would be returned to the asphalt anyway. This creates a particularly economical reuse of bituminous material from road surface material. However, other uses of the recycled bituminous material are known to those skilled in the art (see above). If necessary, the bituminous material can also be processed or cleaned.
[0115] Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst im Wesentlichen einen Behälter, in welchen die Flüssigkeit und der Sekundärrohstoff gegeben werden können. Der Behälter kann in einer bevorzugten Ausführungsform zur Behälteröffnung hin eine Verjüngung aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass das aufschwimmende bituminöse Material auf einer geringeren Fläche aufliegt und somit in höherer Konzentration abgeschöpft werden kann. Weiter besteht damit der Vorteil, dass mit einer geringeren Menge Flüssigkeit der Sekundärrohstoff abgedeckt werden kann. Damit kann das Verfahren gesamthaft mit einem geringeren Volumen durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass beim Rühren eine geringere Bewegung der Flüssigkeitsoberfläche erfolgt, womit auch verhindert werden kann, dass das abgetrennte bituminöse Material mit dem Sekundärrohstoff unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche in Kontakt kommt und an diesem wieder anhaftet. In Varianten kann der Behälter auch ohne die Verjüngung auskommen. A device for carrying out the method essentially comprises a container into which the liquid and the secondary raw material can be added. In a preferred embodiment, the container can taper towards the container opening. This has the advantage that the floating bituminous material lies on a smaller surface and can therefore be skimmed off in higher concentrations. There is also the advantage that the secondary raw material can be covered with a smaller amount of liquid. The method can thus be carried out overall with a smaller volume. Another advantage is that there is less movement of the liquid surface during stirring, which can also prevent the separated bituminous material from coming into contact with the secondary raw material below the liquid surface and adhering to it again. In variants, the container can also do without the taper.
[0116] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einen Schwertwäscher oder eine Archimedesschraube, womit der bitumenhaltige Sekundärrohstoff durch die Flüssigkeit hindurch transportiert und ausgetragen werden kann. In a further preferred embodiment, the device for carrying out the method comprises a log washer or an Archimedes screw, with which the bituminous secondary raw material can be transported through the liquid and discharged.
[0117] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. [0117] Further advantageous embodiments and combinations of features of the invention result from the following detailed description and the entirety of the patent claims.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
[0118] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Asphaltschicht; Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine gebrochene Asphaltschicht; Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine gefräste Asphaltschicht; Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch einen Behälter mit einem Gemisch; Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen Behälter während des Trennverfahrens; Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch einen Behälter während des Trennverfahrens in grösserem Detail; und Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens.The drawings used to explain the exemplary embodiment show: FIG. 1 a vertical section through an asphalt layer; 2 shows a vertical section through a broken layer of asphalt; 3 shows a vertical section through a milled asphalt layer; 4 shows a vertical section through a container with a mixture; Figure 5 shows a vertical section through a container during the separation process; Figure 6 shows a vertical section through a container during the separation process in greater detail; and FIG. 7 shows a vertical section through a device for continuously carrying out the method.
[0119] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In principle, the same parts are provided with the same reference symbols in the figures.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
[0120] Die Figur 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Asphaltschicht 100. Diese umfasst Aggregate 101, welche mehr oder weniger grosse Kieselsteine, Sande 102, Filler 103 und bituminöses Material 104 umfasst. Die Fahrbahn ist auf der Oberfläche 105. Mit zunehmendem Verschleiss werden die Aggregate 101 abgerundet, womit die Strasse rutschig wird und saniert werden muss. Der Strassenbelag wird entweder abgefräst oder abgebrochen. 1 shows a vertical section through an asphalt layer 100. This includes aggregates 101, which more or less large pebbles, sand 102, filler 103 and bituminous material 104 includes. The roadway is on the surface 105. With increasing wear, the aggregates 101 are rounded off, making the road slippery and requiring rehabilitation. The road surface is either milled off or broken off.
[0121] Die Figur 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine gebrochene Asphaltschicht. Die Bruchstücke 106 sind relativ gross und umfassen nach wie vor eine Vielzahl an Sandpartikel und mehrere Kieselsteine 102. FIG. 2 shows a vertical section through a broken layer of asphalt. The fragments 106 are relatively large and still include a large number of sand particles and several pebbles 102.
[0122] Die Figur 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine gefräste Asphaltschicht. Die Partikel des Fräsguts 107 sind weitaus kleiner als diejenige der gebrochenen Asphaltstücke der Figur 2. Ein Partikel 107 umfasst nun noch ein oder wenige Kieselsteine. Der Staubanteil wird durch den Fräsvorgang erhöht, womit typischerweise im Trennverfahren das bituminöse Material mit dem Staub angereichert wird. FIG. 3 shows a vertical section through a milled asphalt layer. The particles of the milled material 107 are far smaller than those of the broken pieces of asphalt in FIG. 2. A particle 107 now also includes one or a few pebbles. The proportion of dust is increased by the milling process, which typically means that the bituminous material is enriched with dust during the cutting process.
[0123] Die Figur 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Behälter mit einem Gemisch. Das Gemisch umfasst eine wässrige Lösung 108 sowie Bruchstücke 106 des Strassenbelags gemäss der Figur 2. FIG. 4 shows a vertical section through a container with a mixture. The mixture includes an aqueous solution 108 and fragments 106 of the road surface according to Figure 2.
[0124] Die Figur 5 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Behälter während des Trennverfahrens. Die Bruchstücke 106 sind bereits in bituminöses Material und die Matrix aufgelöst. Die Kieselsteine 101 und der Sand 102 sammeln sich am Boden, während sich das von der Matrix gelöste bituminöse Material im Schaum 109 sammelt. FIG. 5 shows a vertical section through a container during the separation process. The fragments 106 have already dissolved into bituminous material and the matrix. The pebbles 101 and the sand 102 collect on the bottom, while the bituminous material detached from the matrix collects in the foam 109.
[0125] Die Figur 6 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Behälter während des Trennverfahrens in grösserem Detail. Die Kieselsteine 101 und der Sand 102 sammeln sich während des Verfahrens am Boden des Behälters. Im Behälter ist vorliegend ein Mischer 110 vorgesehen, womit das Gemisch umgewälzt werden kann. Damit kann die Effizienz des Verfahrens gesteigert werden. Mit einem Abschöpfsystem 111, zum Beispiel einem Schlammsauger, wird der sich bildende Schaum und damit das von der Matrix getrennte bituminöse Material, stetig abgeschöpft. Weiter ist unter dem Behälter eine Wärmequelle 112 angeordnet, womit das Gemisch während des Verfahrens erhitzt werden kann. Mit einem Rohr 114 kann ein reaktiver Stoff, insbesondere ein Trennungsmittel wie ein Peroxid derart zugeführt werden, dass dieses direkt zum Asphalt gelangt. Das Peroxid kann somit kontinuierlich oder durch aufeinanderfolgende Zugaben nahe an den Asphalt gebracht werden, womit dieses effektiv zur Trennung des bituminösen Materials von der Matrix eingesetzt werden kann.. FIG. 6 shows a vertical section through a container during the separation process in greater detail. The pebbles 101 and sand 102 collect at the bottom of the container during the process. In the present case, a mixer 110 is provided in the container, with which the mixture can be circulated. The efficiency of the method can thus be increased. With a skimming system 111, for example a sludge sucker, the foam that forms and with it the bituminous material separated from the matrix is continuously skimmed off. Furthermore, a heat source 112 is arranged under the container, with which the mixture can be heated during the process. A reactive substance, in particular a separating agent such as a peroxide, can be supplied with a pipe 114 in such a way that it reaches the asphalt directly. The peroxide can thus be brought close to the asphalt continuously or by successive additions, thus being used effectively to separate the bituminous material from the matrix.
[0126] Die Figur 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung umfasst einen Eintrag für den bitumenhaltigen Sekundärrohstoff 104. Dieser wird über eine Archimedesschraube entlang eines Behälters schräg nach oben, durch die wässrige Lösung 108 hindurch gefördert und schliesslich über einen Überlauf aus dem Behälter ausgetragen. Statt der Archimedesschraube kann auch ein Schwertwäscher eingesetzt werden. FIG. 7 shows a vertical section through a device for continuously carrying out the method. The device includes an entry for the bitumen-containing secondary raw material 104. This is conveyed obliquely upwards via an Archimedes screw along a container, through the aqueous solution 108 and finally discharged from the container via an overflow. A sword washer can also be used instead of the Archimedes screw.
[0127] Nachfolgend sind die zum Trennverfahren durchgeführten Experimente beschrieben. Als Sekundärrohstoff wurde in den folgenden Experimenten jeweils Fräsgut eines Strassenbelags verwendet. The experiments conducted on the separation method are described below. Milled material from a road surface was used as a secondary raw material in the following experiments.
[0128] In einem ersten Versuch wurden 5 g Fräsgut eines Strassenbelags gebrochen und in einem Behälter mit 10 ml Wasserstoffperoxid à 3% versetzt. Der Behälter wurde in einen Wasser enthaltenden Dampfkochtopf gegeben und 5 Minuten gekocht. Im Behälter fand sich auf der Wasserstoffperoxidlösung ein Schaum mit 1 g Trockenmasse, einschliesslich Bitumen und Filler. In a first test, 5 g of milled material from a road surface were broken up and mixed with 10 ml of 3% hydrogen peroxide in a container. The container was placed in a pressure cooker containing water and boiled for 5 minutes. A foam with 1 g dry mass, including bitumen and filler, was found on top of the hydrogen peroxide solution in the container.
[0129] In einem zweiten Versuch mit einer Wasserbadheizung wurde 300 g Fräsgut eines Strassenbelags gebrochen und in ein Becherglas gegeben. Das Fräsgut wurde mit 500 ml einer Wasserstoffperoxidlösung à 3% versetzt. Das Becherglas wurde in einem Wasserbad auf 60 bis 65 °C aufgeheizt. Dabei bildeten sich Blasen, welche das Bitumen an die Oberfläche getragen haben, wo sich ein Schaum gebildet hat. Bei einer Erhöhung auf eine Temperatur von 80 °C war das Verfahren effizienter, bei 95 °C verlief die Trennung während 10 Minuten unter sehr guten Bedingungen, womit eine gute Trennung des bituminösen Materials von der Matrix erreicht wurde. In a second test using a water bath heating system, 300 g of road surface millings were broken up and placed in a beaker. The milled material was mixed with 500 ml of a 3% hydrogen peroxide solution. The beaker was heated to 60 to 65 °C in a water bath. Bubbles formed, which carried the bitumen to the surface, where foam formed. When increasing the temperature to 80 °C the process was more efficient, at 95 °C the separation proceeded for 10 minutes under very good conditions, achieving a good separation of the bituminous material from the matrix.
[0130] In einem dritten Versuch wurden 6.8 kg Fräsgut eines Strassenbelags gebrochen und in einen Behälter gegeben. Das Fräsgut wurde mit Wasser überdeckt. Anschliessend wurde das Gemisch auf 60 °C erhitzt und 100 ml Wasserstoffperoxidlösung à 35 % wurden zugegeben. Das Gemisch wurde gerührt und der Schaum wurde in regelmässigen Abständen abgeschöpft. Nach vier Stunden Abschöpfen und Zugeben von Wasserstoffperoxid (alle 30 Minuten) wurde der Prozess abgebrochen. Die Matrix konnte nahezu vollständig von bituminösem Material befreit werden. Die Matrix wog 4.1 kg und das bituminöse Material wog 1.6 kg. Feine Rückstände im Wasser machten den Rest des Fräsgutes aus. Da der Strassenbelag lediglich rund 6 % bituminöses Material umfasst, sind in den 1.6 kg lediglich rund 400 g bituminöses Material, der Rest dürften Filler, Staub, Bruchstücke etc. sein. Die grosse Menge an feinen Aggregaten ist auf das Brechen des Fräsgutes zurück zu führen. In a third test, 6.8 kg of road surface millings were broken up and placed in a container. The milled material was covered with water. The mixture was then heated to 60° C. and 100 ml of 35% hydrogen peroxide solution were added. The mixture was stirred and the foam skimmed off at regular intervals. After four hours of skimming and adding hydrogen peroxide (every 30 minutes), the process was stopped. The matrix could be almost completely freed from bituminous material. The matrix weighed 4.1 kg and the bituminous material weighed 1.6 kg. Fine residues in the water made up the rest of the milled material. Since the road surface only comprises around 6% bituminous material, there are only around 400 g of bituminous material in the 1.6 kg, the rest is likely to be filler, dust, fragments, etc. The large amount of fine aggregates is due to the breaking of the milled material.
[0131] In einem vierten Versuch wurde ein Block à 3.8 kg Fräsgut eines Strassenbelags eingesetzt. Dieser wurde in Stücke von 40 bis 80 mm Durchmesser gebrochen. Die Bruckstücke wurden in einem Behälter mit Wasser bedeckt und auf eine Temperatur von 60 °C aufgeheizt. Während 2,5 Stunden wurden kontinuierlich 160 ml Wasserstoffperoxidlösung à 35% zugegeben. Der Schaum wurde regelmässig abgeschöpft. Das Gemisch wurde aufgekocht. Die verbleibende Matrix war bitumenfrei und wog 2.9 kg. Das bituminöse Material wog 0.7 kg, wobei der Filler 165 g ausmachte. Die theoretische Menge an bituminösem Material beträgt 230 g, womit Filler und Staub 228 g ausmachen - rund 6 % der ursprünglichen Menge Fräsgut. In a fourth test, a block of 3.8 kg of milled material from a road surface was used. This was broken into pieces 40 to 80 mm in diameter. The fragments were covered with water in a container and heated to a temperature of 60 °C. 160 ml of 35% hydrogen peroxide solution were added continuously over a period of 2.5 hours. The foam was regularly skimmed off. The mixture was boiled. The remaining matrix was bitumen-free and weighed 2.9 kg. The bituminous material weighed 0.7 kg, with the filler accounting for 165 g. The theoretical amount of bituminous material is 230g, with filler and dust accounting for 228g - around 6% of the original amount of milled material.
[0132] Diese Experimente haben gezeigt, dass der Brechvorgang den Nachteil aufweisen kann, dass sich Staub im bituminösen Material anreichert. Dadurch, dass Bruchstücke von Strassenbelägen direkt eingesetzt werden, kann somit bituminöses Material mit grösserer Reinheit gewonnen werden. These experiments have shown that the crushing process can have the disadvantage that dust accumulates in the bituminous material. Bituminous material with greater purity can thus be obtained by using fragments of road pavement directly.
[0133] In einem fünften Versuch wurde einerseits die Dichte von Wasser erhöht, um den Auftrieb des bituminösen Materials im Wasser zu erhöhen. Bituminöses Material in Strassenbelägen weist typischerweise eine höhere Dichte auf als Wasser, namentlich zwischen 1.01 und 1.05 kg/L. Somit besteht die Gefahr, dass das bituminöse Material nach dem Ablösen aus der Matrix sich am Boden des Behälters sammelt. Durch die Zugabe eines die Dichte erhöhenden Salzes oder einer die Dichte erhöhenden Flüssigkeit, kann diesem Effekt entgegen gewirkt werden. Als Salze können Natriumchlorid, Magnesiumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumcarbonat oder Natriumnitrat vorgesehen sein. Als Flüssigkeit kommt zum Beispiel Glycerin oder dergleichen in Frage. Die Trennung kann auch in reinem Glycerin erfolgen. In a fifth experiment, on the one hand, the density of water was increased in order to increase the buoyancy of the bituminous material in the water. Bituminous material in road surfaces typically has a higher density than water, namely between 1.01 and 1.05 kg/L. There is therefore a risk that the bituminous material will collect at the bottom of the container after it has been detached from the matrix. This effect can be counteracted by adding a density-increasing salt or a density-increasing liquid. Sodium chloride, magnesium chloride, potassium chloride, sodium carbonate or sodium nitrate can be provided as salts. For example, glycerin or the like can be used as the liquid. The separation can also take place in pure glycerol.
[0134] In einem sechsten Versuch wurden 5 kg Fräsgut eines Strassenbelags eingesetzt und mit 7.5 L Wasser ohne Kochsalz versetzt. Das Gemisch wurde auf 95 °C erhitzt und mit einem Schaufelmischer gerührt. Anschliessend wurden alle 15 Minuten jeweils 100 g Natriumbicarbonat in Pulverform zugegeben. Nach 6 Zugaben und 2 Stunden Reaktionszeit wurden 1.3 kg bituminöses Material an der Wasseroberfläche gewonnen. Die 3.7 kg Matrix wurde grösstenteils vom bituminösen Material getrennt. Das Wasser enthielt Schwebstoffe. In a sixth test, 5 kg of milled material from a road surface were used and 7.5 l of water without table salt were added. The mixture was heated to 95°C and stirred with a paddle mixer. 100 g of sodium bicarbonate in powder form were then added every 15 minutes. After 6 additions and a reaction time of 2 hours, 1.3 kg of bituminous material were recovered at the water surface. The 3.7 kg matrix was largely separated from the bituminous material. The water contained suspended matter.
[0135] Diese Experimente zeigen, dass das Verfahren mit verschiedenen Substanzen (Bicarbonate, Essigsäure, Peroxyde, Percarbonate, etc) durchgeführt werden kann. These experiments show that the process can be carried out with different substances (bicarbonates, acetic acid, peroxides, percarbonates, etc.).
[0136] In einem siebten Versuch wurden 5 kg Fräsgut mit 5 Litern Wasser vermengt und mit einem leistungsstarken Mischer zwei Stunden lang gerieben (Abriebverfahren, siehe oben). Nach zwei Stunden wurden die der Splitt (Kies) untersucht. Der Splitt enthielt etwas Bitumen in den konkaven Bereichen. Der Abrieb enthält den großen Teil Bitumen. In a seventh experiment, 5 kg of milled material was mixed with 5 liters of water and rubbed with a powerful mixer for two hours (attrition method, see above). After two hours, the grit (gravel) were examined. The grit contained some bitumen in the concave areas. The abrasion contains the majority of bitumen.
[0137] Nun wurden in 600 ml des obigen Restwassers, das Filler und Sand mit bituminösem Material enthielt, rund 10 gew.% CaCl2gelöst und mit 1 ml 35 gew.% H2O2versetzt und erhitzt. Ein bituminöser Rückstand wurde extrahiert und der Sand und der Filler wurden dekantiert. Nach 24 Stunden stellte dieser Teil 180 ml dar und enthielt kein Bitumen mehr. 200 g Splitt, das ein wenig Bitumen enthielt, wurden wiederum in 600 ml Wasser mit 1 ml H2O2behandelt und erhitzt. Nach der Behandlung war der Splitt von Bitumen gereinigt. About 10% by weight of CaCl 2 were then dissolved in 600 ml of the above residual water, which contained filler and sand with bituminous material, and 1 ml of 35% by weight of H 2 O 2 was added and the mixture was heated. A bituminous residue was extracted and the sand and filler were decanted. After 24 hours this part represented 180 ml and no longer contained any bitumen. 200 g of chippings containing a little bitumen were treated again in 600 ml of water with 1 ml of H2O2 and heated. After treatment, the chippings were cleaned of bitumen.
[0138] In einem weiteren Versuch wurden 400 ml des obigen Restwassers, das Filler und Sand mit bituminösem Material enthielt, mit 300 ml Wasser versetzt und in einem Mixer (welche auch zum Mixen von Smoothies eingesetzt werden) gemixt. Durch das Mixen werden viele Luftblasen in der Suspension erzeugt, welche das bituminöse Material in der Form eines Schaums an die Oberfläche tragen. Sand und Filler sedimentieren hingegen aufgrund der höheren Dichte. Das Verfahren funktioniert ohne chemische Zusätze und auch ohne Zusätze zur Erhöhung der Dichte des Wassers. In a further experiment, 300 ml of water were added to 400 ml of the above residual water, which contained filler and sand with bituminous material, and mixed in a mixer (which is also used for mixing smoothies). Mixing creates many air bubbles in the suspension, which carry the bituminous material to the surface in the form of a foam. Sand and filler, on the other hand, sediment due to their higher density. The process works without chemical additives and also without additives to increase the density of the water.
[0139] Diese Varianten zeigen, dass es möglich ist, verschiedene Techniken (abreiben, fraktionieren usw.) zu kombinieren, um den besten Wirkungsgrad (Effizienz, Reinheit etc.) zu erzielen. These variants show that it is possible to combine different techniques (attrition, fractionation, etc.) to achieve the best efficiency (efficiency, purity, etc.).
[0140] In einem achten Versuch wurden ungefähr 80 kg Fräsgut in 200 L Wasser bei 90 °C erhitzt und gemischt. Während des Verfahrens wurden 10 ml/min H2O2durch eine Pumpe injiziert. Um die Dichte des Wassers zu erhöhen, wurden 25 kg Natriumcarbonat zugegeben. Nach zwei Stunden Reaktion wurden 10 kg bituminöser Rückstand und 70 kg Mineralstoff gesammelt. Damit wurde gezeigt, dass die Reinigung auch ohne Chloridsalz durchgeführt werden kann. In an eighth experiment, approximately 80 kg of milled material were heated and mixed in 200 L of water at 90°C. During the procedure, 10 mL/min H2O2 was injected by pump. To increase the density of the water, 25 kg of sodium carbonate was added. After two hours of reaction, 10 kg of bituminous residue and 70 kg of mineral matter were collected. This showed that cleaning can also be carried out without a chloride salt.
[0141] In einem neunten Versuch wurden 10 kg Fräsgut in 20 L Wasser und mit Natriumbicarbonat erhitzt. Das bituminöse Material stieg an die Oberfläche, fiel aber wieder ab, da der Dichteunterschied nicht ausreichte, um das bituminöse Material auf der Wasseroberfläche zu halten. Um die Rückstände auf der Wasseroberfläche wiederzugewinnen, wurde ein Kohlendioxidstrom (CO2) am Behälterboden eingeleitet, wodurch das bituminöse Material zur Oberfläche konvektionierte, wo es gesammelt werden konnte. Dieses Experiment zeigt, dass es möglich ist, die bituminösen Rückstände auf der Flüssigkeitsoberfläche zu sammeln, ohne die Dichte des Wassers mit Salz oder Zucker zu erhöhen. In a ninth experiment, 10 kg of milled material were heated in 20 L of water and sodium bicarbonate. The bituminous material rose to the surface but fell back down because the difference in density was insufficient to keep the bituminous material on the water surface. To recover the residue on the water surface, a flow of carbon dioxide (CO2) was introduced at the bottom of the tank, causing the bituminous material to convect to the surface where it could be collected. This experiment shows that it is possible to collect the bituminous residues on the liquid surface without increasing the density of the water with salt or sugar.
[0142] In einem zehnten Versuch wurde das getrocknete bituminöse Material nachbearbeitet, um das Bitumen von dem Filler und dem Sand zu extrahieren. In der Tat kann der bituminöse Rückstand 25 gew.% bis 33 gew.% Bitumen enthalten, während der Rest kleine Mineralpartikel umfasst. Das bituminöse Material wurde in einem Behälter mit Wasser gegeben und durch starkes Mischen mit einem Mischer nachbearbeitet. Damit trennte sich das Bitumen von dem Fillern und dem Sand. Durch die Zugabe von Salz zum Wasser schwamm das Bitumen auf der Oberfläche auf während der mineralische Teil sedimentierte. Dadurch konnte das Bitumen aufkonzentriert werden. In a tenth experiment, the dried bituminous material was post-processed to extract the bitumen from the filler and sand. In fact, the bituminous residue may contain 25% to 33% by weight of bitumen, with the remainder comprising small mineral particles. The bituminous material was placed in a container with water and finished by mixing vigorously with a mixer. This separated the bitumen from the filler and the sand. By adding salt to the water, the bitumen floated to the surface while the mineral part settled. This allowed the bitumen to be concentrated.
[0143] Bei den Strassenbelägen haftet das bituminöse Material gewollt besonders stark an den Fillern, an dem Sand und Splitt. Eine Schichtdicke kann mehrere hundert Mikrometer erreichen. Dadurch wird im Verfahren das bituminöse Material Schicht um Schicht von der Matrix abgetragen. Dies wiederum hat zur Folge, dass eine schnelle Zugabe eines reaktiven Stoffes, insbesondere eines Trennungsmittels, zum Beispiel ein Peroxid, folgende Nachteile aufweisen kann: eine zu heftige Reaktion wird ausgelöst, womit eine grosse Menge Schaum erzeugt wird. Mit den Gasblasen wird damit nicht nur das bituminöse Material, sondern auch viel Sand und Filler nach oben, in den Schaum getragen; das Peroxid kann auch mit bereits getrenntem bituminösem Material reagieren, womit das bituminöse Material oxidiert wird. Damit wird das Peroxid ineffizient eingesetzt.In the case of road surfaces, the bituminous material deliberately adheres particularly strongly to the fillers, to the sand and grit. A layer thickness can reach several hundred microns. As a result, the bituminous material is removed layer by layer from the matrix during the process. This in turn means that rapid addition of a reactive substance, in particular a separating agent such as a peroxide, can have the following disadvantages: too violent a reaction is triggered, producing a large amount of foam. With the gas bubbles, not only the bituminous material, but also a lot of sand and filler is carried up into the foam; the peroxide can also react with already separated bituminous material, thus oxidizing the bituminous material. Thus, the peroxide is used inefficiently.
[0144] Diese Probleme können mit zwei Massnahmen angegangen werden. Einerseits kann das Peroxid dosiert zugegeben werden, so dass jeweils eine geringe Konzentration vorliegt. Weiter ist es von Vorteil, wenn das Peroxid im Bereich des Sekundärrohstoffes, d. h. im Bereich des Bodens des Behälters zugeführt wird. Dies kann zum Beispiel über ein Tauchrohr erfolgen. [0144] These problems can be tackled with two measures. On the one hand, the peroxide can be added in doses so that a low concentration is present in each case. It is also advantageous if the peroxide in the area of the secondary raw material, i. H. is supplied in the region of the bottom of the container. This can be done, for example, via a dip tube.
[0145] In diesem fünften Versuch wurden 280 kg Fräsgut eines Strassenbelags eingesetzt und mit 250 L Wasser und 25 kg Kochsalz versetzt. Das Gemisch wurde auf 60 °C erhitzt und mit einem Schaufelmischer gerührt. Anschliessend wurden über ein Tauchrohr jeweils nach 10 Minuten 100 ml Wasserstoffperoxidlösung à 35 % zugegeben. Alternativ kann die Zugabe auch über eine Pumpe kontinuierlich erfolgen. Nach 14 Zugaben von 100 ml Wasserstoffperoxidlösung à 35 % und 2 Stunden Reaktionszeit sowie 1 Stunde Materialsammlung wurden 45 kg bituminöses Material an der Wasseroberfläche gewonnen. Die Matrix wurde grösstenteils vom bituminösen Material getrennt. Das Salzwasser enthielt Schwebstoffe. In this fifth test, 280 kg of milled material from a road surface were used and 250 l of water and 25 kg of common salt were added. The mixture was heated to 60°C and stirred with a paddle mixer. Then, after 10 minutes, 100 ml of 35% hydrogen peroxide solution were added via an immersion tube. Alternatively, the addition can also take place continuously via a pump. After 14 additions of 100 ml hydrogen peroxide solution at 35% each and 2 hours reaction time as well as 1 hour material collection, 45 kg bituminous material were recovered at the water surface. The matrix was largely separated from the bituminous material. The salt water contained suspended matter.
[0146] Die Funktionsweise ist nicht vollständig geklärt. Es ist möglich, dass durch das Einbringen der Peroxidlösung ein relativ saurer pH erreicht wird, womit sich Kalkrückstände auflösen und Bikarbonat freigesetzt wird. Das Bikarbonat wirkt wiederum zusammen mit Peroxid als starkes Reinigungsmittel, womit wiederum das bituminöse Material effektiv von der Matrix getrennt werden kann. The mode of operation has not been fully clarified. It is possible that the introduction of the peroxide solution will result in a relatively acidic pH, dissolving limescale and releasing bicarbonate. The bicarbonate in turn acts together with peroxide as a powerful cleaning agent which in turn can effectively separate the bituminous material from the matrix.
[0147] Zusammenfassend ist festzustellen, dass erfindungsgemäss ein Verfahren zum Trennen von bituminösem Material aus einem Sekundärrohstoff geschaffen wird, welches besonders effektiv und mit geringem Aufwand durchgeführt werden kann. In summary, it can be stated that, according to the invention, a method for separating bituminous material from a secondary raw material is created, which can be carried out particularly effectively and with little effort.
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