CZ172394A3

CZ172394A3 - Process of treating plastic waste

Info

Publication number: CZ172394A3
Application number: CZ941723A
Authority: CZ
Inventors: Koslowski Thomas Dr-Ing; Rer Nat Schmitz Wolfgang Dr; Olaf Musebrink
Original assignee: Sicowa Verfahrenstech
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1993-01-15
Publication date: 1994-12-15
Also published as: US5472997A; CA2125777A1; HU9402086D0; HUT73563A; ATE136914T1; EP0621885B1; EP0621885A1; DE59302273D1; DE4200915A1; WO1993014154A1; JPH07506851A; SK84394A3; DE4200915C2

Description

Způsob zpracování odpadů z plastických hmot

Oblast vynálezu

Vynález se týká způsobu zpracování odpadů z ρ1ast ických hmot.

Dosavadní stav techniky

Nehomogenní umělé hmoty ze sídlištních a/nebo průmyslových odpadů působí s ohledem na eventuální opětné zužitkování značné potíže jednak díky chybějící druhové čistotě a jednak díky nezbytnému praní pro odstranění nečistot, zejména existují-li po praní ještě také zbytky nečistot jako písek, kusy fólií nesestávající z plastických hmot, kusy dřeva a pod. spolu s odpovídající zbytkovou vlhkostí .

Je sice známé z umělohmotných odpadů tohoto druhu lisovat za působení tepla tvětináče, ohraničující kůly a pod., ale tyto produkty jsou jednak relativně méně hodnotné a za druhé tím nedojde k žádnému významnému cenovému zhodnocení, nýbrž v podstatě jen k odstranění odpadu, který všeobecně z velké části nevede k přepracování odpadů.

Aby mohlo být velké množství takovýchto nebo i druhově čistých odpadů z plastických hmot přepracováno na více méně dále zpracovatelné meziprodukty, nejsou vhodné ani žádné v průmyslu plastických hmot podobné granulační způsoby, které jsou používány u homogenních umělých hmot. Tak by byla výroba hrubozrnných meziproduktů prostřednictvím o

vyhřívaného výtlačného lisu díky nepatrnému dosažitelnému výkonu za prvé nehosppdárná a za druhé ve vztahu na příslušný zisk nevhodná. Potíže přitom vznikají především díky špatné schopnpsti umělohmotných látek, které škodí ohřevu a ochlazování, vést teplo.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit způsob v úvodu uvedeného druhu, který umožní přepracovat ve velkém množství odpady z plastických látek na produkt vhodný k dalšímu použití.

Tento úkol je řešen tím, že do zásobníku naplněné odpady z plastických hmot jsou jako pohromadě držící, porézní svazek o vysoké nasákavosti v atmosféře vodní páry při přibližně 150 až 220’C, přednostně 165 až 190’C autok1ávovány a tím taveny, a na konci autok1ávovacího procesu jsou vzniklá zrna z roztavené plastické hmoty pomocí zpětného odpaření v nich obsažené vody alespoň částečně usušena a ochlazena.

Tento způsob je vhodný zejména pro druhově neroztříděné plastické hmoty, které pochází zejména ze sídlištních odpadů, ale také pro druhově čisté plastické hmoty. Především mohou vedle roztav ite1ných termoplastů být také termosety, které se neroztavují , nýbrž se při odpovídající vysoké teplotě pouze rozkládají, sníženy až až na množství 50% hmot.

Obvykle je navrženo pro čištění odpadů z umělých hmot mycí zařízení a je účelné vlhké odpady z plastických hmot, zejména vlhkostním obsahem až přibližně 30% hmot., přičemž přebytečná vlhkost je odvedena prostřednictvím třesením nebo pod., dále použít, protože se tato vlhkost při autok 1 ávováni projeví příznivě na přenosu tepla do vnitřku svazku. Takovýto materiál na všeobecně sypnou hustotu ve velikostním uspořádání 200 kg/m³.

Protože jsou odpady z plastických hmot ze sídlištních a/nebo průmyslových odpadů všeobecně velmi nehomogenní a často obsahují vlákna, fólie a kusové částečky, jsou odpady z plastických hmot přednostně nejdříve předdrceny . To může být provedeno prostřednictvím řezného mělněni nebo pod. a zejména s cílem, aby se odpady z plastické hmoty předemlely na v podstatě se zplsťující částečky nebo vláknitý materiál, délky k šířce a tloušťce.

s co největším poměrem

Odpady z plastických hmot mohou být pro pohromadě držící svazky stlačeny a/nebo slepeny, přičemž předmletí by mělo ulehčit zejména stlačení.

Stlačení na lisech na odpadky nebo slámu nebo pod. může vést ke svazkům ve tvaru velkých balíků. Stlačení může být také použito k vytvoření samostabi 1 ních , čtvercových briket, nebo jako zrnitý sypký materiál nebo vajíčkovitých nebo pod . , které tvarovému provedeno (až do jsou odpovídajícím provedení skladovatelné, přiváděnou vlhkostí odpadů přibližně 30% způsobem k jejich Slisování může být z plastických látek hmot. vlhkosti) nebo případně s předsušeným materiálem (méně než 20% hmot. vlhkosti). Nehledě k tomu je použití přivedeného vlhkého materiálu, popř. předsušeného materiálu závislé na jemnosti částeček plastické hmoty a na použitém lisovacím zařízení.

Jednotlivé svazky z před 1 isovaných odpadů z plastické hmoty ukazují všeobecně značnou elasticitu, která ovlivňuje, že se svazky po opuštění lisu opět značně roztáhnou a zaujmou relativně nepravidelný tvar. Eventuálně je při tom účelné je prostřednictvím nějakého prostředku jako je síť, pás, lano nebo pod. zajistit proti vzájemnému vypadnutí. To může být účelné zejména u balíků. Namísto toho může být ale provedeno vyztužující slepení přibližně s organickým lepidlem.

Díky stlačení vyrob it kompaktní , nasák1 i vosti , tzn . s vodu .

je možno z odpadů pohromadě držící velkým počtem pórů, z plastických hmot svazky o vysoké které hodně sají

Je možno také vytvořit svazky z odpadů z plastických hmot pomocí přidání lepidla. Ale při použití organického lepidla všeobecně je nutný relativně suchý výchozí materiál, takže díky přídavnému lepidlu a eventuálně potřebnému sušení je upřednostňováno stlačování. Při použití anorganického lepicího prostředku, například sádry, je nutné vyčkat vytvrzení, takže také to je všeobecně ve vztahu ke stlačení méně výhodné.

Slepení je tedy třeba provést tak, aby se zároveň získaly kompaktní, pohromadě držící svazky s vysokou nasák1 ivostí , tzn. s velkým počtem pórů, které hodně sají vodu .

Svazky mohou však být ale vytvořeny také tak, že předdrcené odpady z plastických hmot jsou naplněny do přijímacích zásobníků přibližně ve tvaru košů, děrovaných truhlíků nebo pod. jako volně sypaný materiál a eventuálně jsou opatřeny dostatečným zatížením, které částice plastické hmoty natolik stlačí dohromady, že se vytvoří velké množství dobře vodu sajících, tzn. dostatečně úzkých pórů, takže tak vytvořené, pohromadě držící svazky mají vysokou nasáklivost a nepatrný obsah vzduchu, který se při pozdějším autok1ávování roztahuje. Je-li autokláv před autok1ávováním odvzdušněn, je možno také vypustit zatížení, protože potom z vodní páry kondenzovaná voda všude proniká a může plastickou hmotu odpovídajícím způsobem ohřívat.

Svazkovitě použitá plastická hmota může mít hustotu přibližně 150 až 600 kg/m³ podle použití ve volném násypu nebo zhutnění. Tak je možno použít volný násyp o asi 150 kg/m³ (suchý), pomocí zatížení dohromady stlačený násyp na přibližně 350 kg/m³ nebo na asi 500 kg/m³ zabalené balíky.

Pro přijímací zásobník je účelný oddělovací prostředek ve formě silikonového oleje nebo vložka z pevného sulfátového papíru nebo pod.

Svazky jsou vedeny do autoklávu. Podle druhu svazku jsou stohovány například na paletové nosiče nebo pod., eventuálně za podélného uspořádání mezimříže nebo pod., nebo jsou přijaty přijímacími zásobníky ve tvaru košů, děrovaných truhlíků nebo pod., takže jejich povrch je co nejvíce přístupný pro vniknutí vodní páry. Popřípadě mohou být mezi nosiči, popř . přijímacími zásobníky a svazky uspořádány pomocné oddělovací prostředky. Přitom se může jednat o popřípadě vodu nebo olej vázací prachovité oddělovací prostředky, silikonový olej, pevný sulfátový papír nebo pod.

Výhodně jsou svazky, které se nalézají v autoklávu nejprve postříkána vodní párou a/nebo odvzdušněny. Čím větší svazky, popř. čím kypřejší je násyp, tím důležitější je to pro hospodárnost .

Při následujícím autoklávování v atmosféře vodní páry při asi 150 až 220°C, přednostně přibližně při 165 až 190^JC , při tlaku například mezi 0,5 až 1,6 MPa kondenzuje vodní pára na nejdříve ještě chladných površích svazků a prostřednictvím vytvářející se kondenzační vody proniká do nich na základě kapilárního působení silně vodu sajících pórů svazků a/nebo prostřednictvím působení gravitační síly. Tím je dosaženo velmi rychlého transportu vody pomocí difúze z vnějšku dovnitř svazků. Tímto ohřátím je způsobeno, že částice plastických hmot se natavují a vzájemně roztavují , a sice rovněž ve vnitřku svazku. Když k tomu dojde, sesedají se částečně svazky dohromady.

Účelně jsou vytvořena omezení přibližně ve tvaru van nebo pod. v autoklávu, která mohou roztavenou plastickou hmotu zachycovat, není-li jí prostřednictvím přijímacího zásobníku nebo pod. již zabráněno odtékat nebo odkapávat. Tím jsou vytvořeny přijímací a zachycovací zásobníky s úzkými otvory pro odtok vody, které ale drží zpátky umělou hmotu, aby při pozdějším sušení mohlo být odvedeno méně vody .

Jako přijímací zásobníky se hodí například slabě kónické zásobníky, které umožňují přístup vodní páry k umělé hmotě přibližně přes odpovídající otvory a které mají vytlačitelné dno nebo odklápěcí boční strany, aby se umožnilo snadné vyjmutí v bloku tvarovaného tělesa, které je vytvořeno z roztavené plastické látky.

Během rychlého tepelného transportu není třeba žádných dlouhých prostojů autoklávu, nýbrž jen relativné krátkých zastavení v oblasti přibližně půl hodiny nebo také podstatně méně, například 10 min, po nahřátí autoklávu. Čas potřebný k ohřátí a k natavení je ale i jinak závislý na formátu .

Autoklávy mohou, jak je obvyklé v průmyslu stavebních hmot, přijímat velká množství, takže je možno spolu s potřebnými krátkými časy autok1ávováni zpracovat velká množství.

Protože se svazky při působení tepla v autoklávu díky obsaženému vzduchu nejprve značně roztáhnou, je dále účelné opatřit svazky zatížením. Tím jsou existující póry stlačeny dohromady a zvýšena kapilarita, takže teplotní transport je urychlen. Především se tím získá těsnější roztavení. Přitom může být rovněž účelné stranové fixování například prostřednictvím košíkových stěn, truhlíkových stěn nebo shora uvedených prostředků, aby balíky držely pohromadě nebo byly vyztuženy během autok1ávování . Všeobecně mohou být svazky autok1ávovány také jako volném stavu.

Při provádění autok1ávování dochází ke zpětnému odpaření vody, která se nachází v tělesech sestávajících z roztavené plastické hmoty, a tím je dosaženo přídavného sušení až přibližně 100°C. Takto získané odpařovací ochlazení vede k rychlejšímu ochlazení těles, čímž tělesa ztrácejí svojí lepkavost a plastickou konzistenci. Následné ochlazení těles je tedy dosaženo relativně rychle. Účelně je autok1ávováno prostřednictvím syté páry, ale může být autok1ávováno také přehřátou párou, aby při autok1ávování bylo přídavně sušeno.

Pomocí přetavení nastalého při autoklávování jsou získána tělesa s hustotou v rozsahu přibližně 500 až 750 kg/m³, zejména 600 až 700 kg/m³. Takto získaná, relativně hustá, tzn. málo meziprostorů obsahující tělesa, mohou být například meziuložena ke zchlazení a popřípadě jako takové se svým relativně nepatrným objemem v porovnání k mletému prášku dopravována ke spotřebiteli.

Prostřednictvím autoklávování získaná tělesa z roztavených a dohromady přetavených částeček plastické hmoty se vyznačují tím, že jsou relativně lehká a mají výjimečně dobrou tepelnou izolaci a vysokou pevnost. Přiměřeně tomu mohou být tvarovaná tělesa řezána na odpovídající formát, který je jako takový použitelný pro odpovídající účely.

Zejména jsou tato tělesa, eventuálně společně s odpady z tvarovaných těles, přetvořeny prostřednictvím řezání a mletí na podíly zrnitosti, které je vhodné pro další zpracování v látkovém nebo popřípadě také z hlediska technicko spalovacího. Zejména po řezání může být eventuálně provedeno sušení například teplým vzduchem až na stupeň vlhkosti, který je vhodný pro následující mletí. Případně může být ale také roztavená plastická hmota sušena jako celé těleso, jak je získáno po autoklávování.

Takto je tedy možno vyrobit hrubozrnný materiál, například s kubickým, úlomkovitým nebo okrouhlým zrnem, jehož zrnitost je závislá na účelu použití a který může mít sypnou hmotnost v rozmezí od přibližně 300 do 330 kg/m³(včetně vlhkosti). Tak je například vhodná zrnitost 32 mm jako lehká přísada pro beton (například pro hotové betonové díly). Zrnitosti mm, 4 mm, 2 mm atd. s odpovídajícím způsobem širokým nebo úzkým rozpětím zrn nebo také moučka se hodí jako přísady do speciálních omítek, potěrů, malt dc zdivá, tmelů, pozemních stavebních látek jako jsou hrázové stavební látky nebo obezdívky, surových směsi pro výrobu nejrůznějšího zdivá a pod., které jsou tímto způsobem modifikovány polymerovými granuláty. Obecně je výhodné, aby při mletí nevypadával žádný jemný podíl, není-li materiál mlet na odpovídající malou velikost zrn. Tak je možno získat jemné mletí na sypnou hmotnost od přibližně 20 do 30 kg/m³.

Přehled obrázků na výkresech

Na připojeném diagramu, ve kterém je znázorněn propad uvedený v % proti zkoušené velikosti zrna v mm, která byla získána mletím plastické hmoty roztavené při autok1ávováni , jsou znázorněny dvě čáry zrnitosti pro jemný a hrubší prášek.

Příklady provedení vynálezu

Oddělovací prostředky ve formě pevného sulfátového papíru nebo pod. mohou být eventuálně stejně jako prostředky pro fixaci, popř . výztuhy balíků semlety a představují tak ztracený prostředek.

Claims

PAT Ε Ν Τ 0 V É N Á R 0 K Y ’ 1 . Způsob zpracování odpadů z * ¹ plastických hmot, vyznačujíc í set í m, ž e do zásobη í k ir naplněné odpady z plastických hmot jsou jako pohromadě

držící, porézní svazek o vysoké nasákavosti v atmosféře vodní páry při přibližně 150 až 220°C, přednostně 165 až 190’C autok1ávovány a tím taveny, a na konci autoklávovacího procesu jsou vzniklá zrna z roztavené plastické hmoty pomocí zpětného odpaření v nich obsažené vody alespoň částečně usušena a ochlazena.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jsou použity druhově nejednotné odpady z ρ1ast i ckých hmot.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jsou použity druhově jednotné odpady z plastických hmot
4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že odpady z plastických hmot jsou nejprve předdrceny.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že odpady z plastických hmot jsou zmenšeny na v podstatě zplsťující se částečky s co největším poměrem délky k šířce a tloušťce.
6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jsou použity odpady z plastických hmot s obsahem vlhkosti až přibližně 30%.

1 1
7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že jsou použity odpady z plastických hmot o hustotě přibližně 150 až 600 kg/cm³.
8. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že odpady z plastických hmot jsou zhutněny, zejména stlačeny do svazku.
9. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 7 , vyznačující se tím, že odpady z plastických hmot jsou slepeny do svazku.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující s e t í m, ž e odpady z plastických hmot jsou slepeny organickým lepicím prostředkem.
11. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 7, vy značující se tím, že odpady z plastických hmot jsou použity přijaty ve volném násypu přijímacích zásobníků.
12. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že odpady z plastických hmot jsou tvarovány na svazky ve tvaru balíků, které jsou případně drženy pohromadě a/nebo vyztuženy pomocí ztraceného nebo neztraceného prostředku.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že jako svazky s předem zhutněnými odpady z plastických látek jsou použity naplněné přijímací zásobníky, přičemž přijímací zásobníky umožňují dostačující přístup vodní páry k odpadům z plastických hmot.

1 2

14. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že odpady z plastických hmot jsou tvarovány na svazky ve tvaru stohovate1ných tvarových těles, která jsou popřípadě držena pohromadě a/nebo vyztužena prostřednictvím ztraceného nebo neztraceného prostředku.

15 . Způsob podle jednoho z nároků 1 až 14, v y - z n a č u j í c í se t í m, ž e svazky jsou před autok1ávováním oplachovány párou . 16 . Způsob podle jednoho z nároků 1 až 15, v y - z n a č u j í c í se t í m, ž e svazky jsou před autok1ávováním odvzdušněny 1 7 . Způsob podle jednoho z nároků 1 až 16, v y - z n a č u j í c í se t í m, ž e svazky jsou autok1ávovány pod zatížením. 18 . Způsob podle jednoho z nároků 1 až 17, v y - z n a č u j ící se tím, ž e září zení, která

přijímají svazky v průběhu autok1ávovánί , jsou opatřena pomocným oddělovacím prostředkem.

19. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že odpady z plastických hmot jsou prostřednictvím autok1ávování roztaveny na tělesa o hustotě přibližně 500 až 750 kg/m³, zejména přibližně 600 až 700 kg/m³.
20. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že při autok1ávování

1 3 vzniklá tělesa z roztavené plastické hmoty jsou rozřezávána na tvarová tělesa nebo rozmělňována na zrnitý nebo moučný mater i á1 .
21. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 20, v y -

značující s e tím, ž e tělesa vzniklá př i autoklávování jsou podrobena hrubému mletí na sypnou hmotnost přibližně 300 až 330 kg/m³ 22. Způsob pod 1 e jednoho z nároků 1 až 20 , v y - značující s e tím, ž e tělesa vzniklá při

autoklávování jsou podrobena jemnému mleti na sypnou hmotnost přibližně 20 až 30 kg/m³.