DD234988A3 - Verfahren und anlage zum aufbereiten thermoplastischer abfallgemische - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung verunreinigter Thermoplastabfallgemische nach dem Schwimm-Sink-Verfahren. Erfindungsgemaess wird in der Kombination einer an sich bekannten Wasch- und Austragsvorrichtung mit einer an sich bekannten Trennsaeule des Thermoplastabfallgemisch gereinigt, anschliessend in aufschwemmbare und nicht aufschwemmbare Bestandteile getrennt, danach werden die Thermoplastschnitzel mechanisch und/oder thermisch getrocknet und nachfolgend regranuliert. Dabei sind bestimmte Verfahrensparameter einzuhalten.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung verunreinigter Thermoplastabfallgemische beliebiger und ständig schwankender Zusammensetzung und Verunreinigungsgrade, wobei es sich um rückgeführte kommunale, gewerbliche, industrielle und landwirtschaftliche Thermoplastabfälle handelt, die mit mineralischen, metallischen, landwirtschaftstypischen organischen Verunreinigungen oder Füllresten wie Waschmitteln, Ölen, Fetten und anderen Substanzen behaftet sind, zu hochwertigen Plastregeneraten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Aufbereitung von Thermoplastabfällen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt.

Generell wird zur Aufbereitung von Plasten von der Fachwelt die Meinung vertreten, daß sie bei Gemischen aus unterschiedlichen Kunststoffarten besondere Probleme durch die NichtVerträglichkeit untereinander bringe. In der Zeitschrift Kunststoffe 74 (1984) S. 189 wird eine Mischbarkeitstabelle für Thermoplaste veröffentlicht und dargestellt, daß in den Verarbeitungsbetrieben „nicht mehr als 2 unterschiedliche Plastgemische vermengt" und „nach der Zerkleinerung solche Zwei-Stoff-Gemische" in dafür konzipierten Anlagen getrennt werden. Aus der DE-OS 2525750 und der DD-PS 124367 sind Verfahren bekannt, nach denen nur im Trennmedium schwimmende Thermoplastabfälle verarbeitet werden können und nach denen somit die Verarbeitung von Thermoplastabfallgemischen nicht möglich ist. Diese Verfahren setzen eine aufwendige plastsortenreine Erfassung oder Sortierung der Thermoplastabfälle voraus. Das Trennen von Thermoplastabfällen aus Industriemüll im Hydrozyklon benötigt ebenfalls aufwendige und komplizierte Einrichtungen, wie aus den DE-OS 052539960 bzw. DE-OS 2900666 hervorgeht, und ist zudem im Betrieb sehrschwierig zu beherrschen. Versuche mit dieser vorgeschlagenen Technologie ergaben, daß ein in seiner Zusammensetzung möglichst konstantes Gemisch mit kleinen Teilchengrößen und einem engen konstanten Teilchengrößenspektrum vorliegen muß. Das setzt eine aufwendige Klassierung voraus.

Ähnlich kompliziert ist der Aufbau und Betrieb einer Anlage zur ballistischen Abtrennung von Piastund Müll gemäß DE-OS 2534309.

In der Zeitschrift Kunststoffe 74 (1984) 4 S. 191 wird die Verarbeitung von Plastabfällen aus Müll beschrieben. Setzt man bei diesem Verfahren kein Neumaterial zu, werden lediglich unansehnliche Teile mit niedriger Festigkeit und Zähigkeit erhalten.

Flotationsve.rfahren zur Trennung der Plastgemische benötigen bekanntlich den Zusatz von Flotationshilfsmitteln sowie große Anlagen und arbeiten mit großen Wassermengen.

Bekannt sind auch Verfahren der Windsichtung, welche bei einer komplizierten und aufwendigen Technologie einen für diese Zwecke unzureichenden Trenneffekt besitzen.

Die bekannten Verfahren der elektrostatischen Trennung eignen sich für naßverschmutzte oder vorher gewaschene und deshalb feuchte Plastabfallgemische nicht.

Sie setzen außerdem Gemische bestimmter elektrostatischer Eigenschaften mit großen Unterschieden zwischen den Komponenten voraus. Auch die Anwendung hoher Medientemperaturen, wie in der DE-OS 2702782 beschrieben, ist aus energetischer Sicht und aus Gründen eines komplizierten Anlagenaufbaues ungünstig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufbereitung verunreinigter Thermoplastabfallgemische zu entwickeln, das es erlaubt, hochwertige Plastregenerate herzustellen, die ohne Zusätze von Primärmaterial für das Spritzgießen und Extrusionsblasen auch von dünnwandigen und großflächigen Formteilen oder zum Verpressen geeignet sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man in der Kombination einer an sich bekannten Trennsäule mit einer öi! sich bekannten Wasch- und Austragsvorrichtung das Thermoplastabfallgemisch reinigt, anschließend in aufschwemmbare und nicht aufschwemmbare Bestandteile trennt, danach die Thermoplastschnitzel mechanisch und/oder thermisch trocknet und nachfolgend regranuliert.

Bei derTrennung muß die Strömungsgeschwindigkeit in der Einspülleitung derTrennsäule mindestens 0,2 m · s"¹ betragen. Das Aufbereiten der Thermoplastschnitzel erfolgt unabhängig vom Mischungsverhältnis der Thermoplastanteile mit einer Dichte von kleinerund größer als 1,0.

Von Vorteil ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keinerlei Zusatz von waschaktiven Substanzen oder Hilfsmedien zur Schaumbremsung notwendig ist; der in der Trennsäule erreichte Trenneffekt ist größer als 99%. Zudem wird dieser gute Reinigungs- und Trenneffekt auch bei starken Schwankungen der Gemischzusammensetzung erreicht.

Es ist überraschend, daß mit nach diesem Verfahren gewonnenen Sekundärpolyolefinen auch bei dünnwandigen und großflächigen Formteilen einpräziser Ausformungseffekt erreicht wird.

Ausführungsbeispiel	I	Ma.-%	Polyolefine
Beispiel 1		Ma.-%	Polyvinylchlorid
	Aus einem Gemisch von	Ma.-%	Polystyren
80	Ma.-%	Schaumpolystyren, Kork und Papier
18	0,8 Ma.-%	mineralische Verunreinigungen und Metallteilchen
1
0,2

soll bei einem stündlichen Durchsatz von 250kg/h das Polyethylen zur Weiterverarbeitung gereinigt und abgetrennt werden.

Dazu werden die auf vorzugsweise 10 mm zerkleinerten Plastabfälle in an sich bekannter Weise über einen Aufnahmetrichter und eine Dosiereinrichtung der Wasch- und Austragsvorrichtung zugeführt.

Das Material durchläuft unter intensivem Rühren bei unterschiedlich eingestellter Steigung der Rührpaddel intermittierend je eine Vor-, Haupt- und Nachwaschzone mit intensivem Wascheffekt. Mit dem Ablauf des Schmutzwassers aus der Vorwäsche werden bereits ca. 50% der Leichtstoffe wie Kork, Schaumpolystyren und Papier abgeschieden. Auch Füll Stoffreste wie z. B.

Tenside werden mit entfernt. Schwere Schmutzteile, die in der Wasch- und Austragsvorrichtung einen Schlamm an der tiefsten Stelle bilden, werden über einen Entschlämmungshahn abgezogen. Durch ein Förderorgan wird das gereinigte Plastgemisch kontinuierlich in den Einfülltrichter der Trennsäule eingetragen.

Mit einem Wasserstrahl wird das Plastgemisch durch die Einspülleitung mittig in den Innenraum derTrennsäule transportiert.

Die Strömungsgeschwindigkeit in der Einspülleitung wird auf 0,3m · s~¹ eingestellt. Dadurch wird erreicht, daß die Steiggeschwindigkeit der zu gewinnenden PO-Teilchen in der Einspülleitung mit Sicherheit überwunden wird, aber noch leichtere Stoffe nicht mitgerissen werden.

Der Rest von Schaumpolystyren, Kork und Papier sammelt sich im Einfül !trichter an der Wasseroberfläche und wird in größeren Abständen abgeschöpft.

In der Trennsäule wird das eingespülte Gut nach dem Dichteprinzip in PO und übrige Anteile aufgetrennt, d. h. das PO steigt in derTrennsäule, die vollständig mit Wasser gefüllt ist, nach oben und wird durch die Überlaufleitung mit dem überlaufenden Wasser ausgetragen. Durch die intensive Wasserbenetzung mit Frischwasser im Eintrags- und Trennbereich ist neben dem Trenn- noch ein Spüleffekt zu verzeichnen, wodurch ein Produkt höchster Reinheitsansprüche erzielt wird.

Sämtliche Anteile des eingetragenen Gutes, die schwerer sind als die Trennflüssigkeit Wasser, setzen sich in dem Trennsäulenunterteil am Boden ab und werden kontinuierlich mit einem Rohrkettenförderer so entfernt, daß nur Minimalmengen an Wasser, die aus der Benetzung des ausgetragenen Materials entstehen, abgeführt werden und somit die Strömungsführung in derTrennsäule nicht stören. Das abgesunkene Gut besteht im Beispiel aus PVC, PS sowie den mineralischen und metallischen Verunreinigungen. Diese „Sinkfraktion" wird im Rohrkettenförderer vorentwässert, anschließend getrocknet und gespeichert.

Das über die Überlauf leitung aus der Trennsäule abgeführte PO wird in einem Flüssigkeitsvorabscheider vorentwässert und mechanisch getrocknet.

Danach wird das PO-Splittergranulat pneumatisch mit Warmluft zu einem Extruder mit Schmelzefilter gefördert, dort im Zyklon aus dem Luftstrom ausgeschleust und kontinuierlich in den Extruder eingespeist. Nach der Granulierung im Extruder wird das Regranulatin einem Homogenisierungssilo gelagert und der Weiterverarbeitung zugeführt.

Das so erzielte Endprodukt PO hat eine Reinheit von größer als 99%. Mehr als 97% Tenside sind entfernt. Die Restfeuchte des Splittergranulates beträgt kleiner 1 %, die des Regranulates kleiner 0,1 %.

Das Regranulat genügt somit allen Ansprüchen, um Spritzgußteile ab 0,5g zu fertigen, durch Extrusionsblasen Hohlkörper und durch Profilextrusion z. B. Rohre herzustellen. Es können Einfärbungen vorgenommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also die Herstellung eines qualitativ hochwertigen Regranulates.

Beispiel 2:

Analog Beispiel 1 konnte ein Gemisch von

20Ma.% Thermoplastabfallgemisch mit einer Zusammensetzung von Beispiel 1

64Ma.-% PE-ND Altfolie

7Ma.-% PVC Altfolie

5Ma.-% mineralische und organische Verunreinigungen

4Ma.-% Feuchtigkeit

getrennt werden.

Die so gewonnene Schwimmfraktion aus PO-Splittergranulat und PE-Folienschnitzel weist die im Beispiel 1 erreichten Qualitätsmerkmale der Aufbereitung aus.

Beispiel 3

Es wird analog Beispiel 1 ein Gemisch von

90 Ma.-% Hochdruckpressenfäden bestehend aus

6Teilen Monofilen aus Polypropylen

3Teilen Fäden auf Basis Folienbändchen aus Polypropylen

1 Teil Fäden auf Basis Folienbändchen aus Polyethylen 10 Ma.-% Steinen, Sand und Schmutz, Metall sowie landwirtschaftstypischen biologischen Verunreinigungen

gewaschen und der Polyolefin-Anteil abgetrennt. Das daraus hergestellte Regranulat ist zur Produktion von hochwertigen Erzeugnissen mit glatten Oberflächen und dünnen Wandstärken geeignet. Die Festigkeitseigenschaften sind ähnlich denen des Primärmaterials.

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Aufbereitung verunreinigterThermoplastabfallgemische nach dem Schwimm-Sink-Verfahren, gekennzeichnet dadurch, daß in der Kombination einer an sich bekannten Wasch- und Austragsvorrichtung mit einer an sich bekannten Trennsäule das Thermoplastabfallgemisch gereinigt, anschließend in aufschwemmbare und nicht aufschwemmbare Bestandteile getrennt, danach die Thermoplastschnitzel mechanisch und/oder thermisch getrocknet und nachfolgend regranuliert werden.
2. 2. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Trennung mit Wasser die Strömungsgeschwindigkeit in der Einspülleitung der Trennsäule mindestens 0,2 m · s"¹ beträgt.
3. 3. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Aufbereiten der Thermoplastschnitzel unabhängig vom Mischungsverhältnis der Thermoplastanteile mit einer Dichte von kleiner und größer als 1,0 erfolgt.