DD256049A3 - Einrichtung zur kontinuierlichen und sortenreinen aufbereitung von plastmuell - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist einsetzbar zur Abtrennung und Rueckgewinnung von einem oder mehreren Plastmuell. Das Ziel besteht in der Rueckgewinnung bei Kunststoffen aus Plastmuell in oekonomischer Weise bei minimalem Energieeinsatz. Die Aufgabe der Erfindung ist ein kontinuierliches Loesungsprinzip, mit dem Plastmuell unterschiedlicher Zusammensetzung in grossen Mengen bearbeitet, abgeschieden und nach vorausgegangenem Trockenprozess einer Granulierung zugefuehrt wird. Erfindungsgemaess wird das dadurch geloest, dass Plastmuell unterschiedlicher Zusammensetzung einer Waschstrecke zugefuehrt und durch im Einlaufbereich vorgesehene Transport- und Bewegungselemente benetzt wird. Die Waschstrecke verfuegt ueber einen unter dem Fluessigkeitsspiegel angebrachten Wassereintrag, wobei nach der Waschstrecke ein oder mehrere nach oben geoeffnete Trennbehaelter folgen, deren Fluessigkeitsstrecke im vorderen Bereich des Mediumeintritts durch eine Schikane abgetrennt wird, welcher in bestimmter Entfernung im Medium durch Spalt voneinander getrennte Ablenkbleche vorgeordnet sind. Die Erfindung ist einsetzbar zur Wiedergewinnung von Kunststoffen aus Plastmuell. Figur

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist einsetzbar zur Abtrennung und Rückgewinnung von mit oder ohne Metall- beziehungsweise sonstigen Materialeinlagerungen versehenen Plastmüll, der die gleichen Eigenschaften wie das Ausgangsmaterial besitzt und einer Wiederverwendung zu neuen Produkten zugeführt werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der OS 2601011 wird ein Verfahren einschließlich einer Anlage für die Rückgewinnung von Kunststoff aus Abfällen aus thermoplastischem Material und Elastomeren beschrieben, wo vorgewärmtes Natriumchlorid mit Kunststoffabfällen innig vermischt und anschließend das dabei erweichte thermoplastische Material von den Natriumchlorid-Kristallen in einer oder mehreren Trennstufen wieder abgespalten wird. Hierzu kommt ein Mischer mit einer rotierenden, zylindrischen Kammer zum Einsatz, deren Einlaßöffnung auf einer höheren Ebene als die der Austragsöffnung liegt. Eine Zuführung der Kunststoffabfälle erfolgt nach Entnahme aus einem Trichter mit Hilfe einer Transportbahn, die mit Mitnehmerzähnen ausgerüstet ist. In der Kammer angebrachte Mischelemente in Form von Rippen begünstigen die Vermengung der Materialien, wobei während des Durchlaufes des Einsatzmaterials ein exzentrisch angebrachter Heizkanal das Natriumchlorid auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt. Dieses gibt im weiteren Verlauf die Wärme an die Kunststoffabfälle ab, um sie auf eine vorgesehene und benötigte Temperatur zu bringen.

Nachteilig bei dieser Lösung bleibt, daß immer nur eine Kunststoffart eliminiert und wiedergewonnen werden kann, obwohl diese Rückgewinnung ohne ein Ausglühen des Metalls vonstatten geht. Eine Behandlung von mehreren Kunststoffen und deren Rückführung in die Ausgangssubstanz aus einem Konglomerat von Kunststoffen unterschiedlicher Dichte und Zusammensetzung ist in solchen Anlagen nicht möglich. Des weiteren läßt die begrenzte Dimensionierung der Kammer keinen Durchsatz großer Mengen von Kunststoffabfällen zu. Schließlich sind zur Erwärmung des Kanals für den Kunststoff große Energiemengen erforderlich, so daß sich aus der Sicht der Energieprobleme zum gegenwärtigen Zeitpunkt Anlagen dieser Art mit hohem Effekt nicht einsetzen lassen.

Die OS 2539960 behandelt ein Verfahren zur Abtrennung und Wiedergewinnung von Kunststoffen aus Kunststoff enthaltenden Abfällen, die mehrere Komponenten mit unterschiedlichem spezifischen Gewicht enthalten. Der zerkleinerte Abfall wird zunächst in einer als Nichtlösungsmittel wirkenden Flüssigkeit zu Schlamm dispergiert, in der Folge unter Druck in einen Flüssigkeitszyklon gepumpt und dort in eine schwere und leichte Komponente getrennt. Die Wirkung der Zyklonströmung ist so zu sehen, daß die im Schlamm enthaltenen schweren Teilchen gegen die Innenwand einer Turbulenzkammer und die sich anschließende konische Kammer gedrückt werden, von wo sie nach unten abwandern und über eine Bodendüse des Zyklons zur Entnahme kommen. Die leichteren Teilchen siedeln sich hingegen im zentrischen Teil der Turbulenzkammer an und gelangen auf Grund ihres spezifischen Gewichts mit der aufsteigenden Strömung in den Überlaufbereich des Zyklons, aus dem sie ausgetragen werden.

Negativ bei dieser Lösung ist, daß sich in der zentrischen Turbulenzkammer eine Zwischenfraktion von Kunststoffen unterschiedlicher Dichte und Größe ausbilden kann, die sich nicht prägnant klassifizieren läßt. Es ist somit eine Konzentration von Kunststoffen unterschiedlicher Dichte möglich, die die Auftrennung in die Ausgangsprodukte nicht zuläßt und nur mit Hilfe eines zweiten Zyklons erreichbar wird. Lösungen solcher Art sind folglich an vorklassifizierte Produkte und insbesondere an eine vorgegebene Teilchengröße gebunden. Negiert kann in diesem Zusammenhang auch nicht werden, daß ein Zyklon zwar große Durchsatzmengen einräumt, derselbe jedoch für den Umlauf des Wassers erhebliche Energiemengen benötigt. Unter dem Aspekt der weltweiten Verknappung der Energie muß somit auch dieses Prinzip aus wirtschaftlichen, aber auch energetischen Gründen verworfen werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung, mit der in ökonomischer Weise Kunststoffe unter minimalem Energieeinsatz zurückgewonnen werden, ein steuerungs-und wartungsfreier Ablauf des Trennprozesses gewährleistet ist und die Absonderung der Kunststoffe so erfolgt, daß sie mit optimaler Reinheit einer erneuten Verarbeitung wieder zugeführt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines kontinuierlichen Arbeitsprinzips, mit dem anfallender Plastmüll beliebiger Zusammensetzung in großen Mengen bearbeitet und sortenrein abgeschieden wird, wobei mitgeführte oder den Kunststoffen anhaftende Fremdstoffe, wie Metall, Papier, Holz usw. separat abgesondert und die Kunststoffe nach vorausgegangenem Trockenprozeß einer erneuten Granulierung wieder zugeführt werden.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zerkleinertes Plastmaterial aus einem Sammelbehälter mittels eines geeigneten Transportelementes der nachfolgenden Bearbeitungsstufe zugeführt wird, die im oberen Bereich aus einer Waschstrecke besteht, in deren Flüssigkeitsspiegel parallel einander zugeordnete Transport-und Bewegungselemente mit ihren Fördermechanismen eingreifen, während der Boden der Waschstrecke als zum Beispiel mit einer Siebeinlage abdeckbarer kegliger Abscheidebehälter für Metall- und Schmutzteile ausgebildet ist, von denen der Schmutzabscheider im separaten Unterteil der Waschstrecke über den Trennfilter, Vorratsbehälter sowie eine Pumpe mit dem Medium der Waschstrecke wieder in Verbindung steht. Der Waschstrecke folgend ist ein Trennbehälter vorgesehen, der sich als konischer, nach oben geöffneter Körper darstellt. Auch dieser Behälter ist mit einem Medium gefüllt und hat im vorderen Drittel des Mediumeintritts über den ganzen Querschnitt eine Schikane, der im vorgegebenen Abstand zwei einander zugekehrte Ablenkbleche vorgeordnet sind. Diese Bleche geben zueinander einen spezifischen Spalt frei, dessen Breite von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums sowie dem Abstand zur Schikane bestimmt wird. Außerdem richtet sich die Distanz der Ablenkbleche zur Schikane vorrangig nach der Dimension und dem Durchsatz des Plastmülls, wobei die Schikane während des Betriebs mit ihrem freien Kamm immer um ein bestimmtes Maß in die Flüssigkeit eintaucht. '

DerTrennbehälter besitzt außerdem eine von der Vertikalen geneigte Förderschnecke, die mit einem Ende im Bodenbereich des Behälters unmittelbar über dem durch ein Sieb abgeschirmten Schmutzabzug mündet, während das andere Ende hingegen über einer Rutsche des nachfolgenden Trennbehälters angebracht ist, dessen konstruktiver Aufbau sowie die Einsatzelemente in analoger Weise ausgeführt sind. Für die Weiterverwendung beziehungsweise-verarbeitung des Plastmülls verfügt jeder Trennbehälter über eine gesonderte Entnahmemöglichkeit, über die jeweilige Kunststofffraktion an eine Siebstrecke, einen nachfolgenden Trockner und einen Extruder weitergeleitet werden kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß beiliegender Figur näher erläutert werden: Von einer nicht dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung besteht über eine ebenfalls nicht wiedergegebene Rüttelstrecke eine Verbindung zum Silo 1, in dessen Grund eine horizontal angebrachte Förderschnecke 2 lagert, die von einem handelsüblichen, drehzahlgeregelten Motor angetrieben wird.

Im Silo 1 läßt sich eine größere Menge vorzerkleinerten Plastmülls unterschiedlicher Zusammensetzung und Wichte speichern. Die dem Silo 1 im Auslauf bereich der Förderschnecke 2 nachgeordnete Waschstrecke 3 verfügt im Oberteil über ein Medium mit bestimmter Standhöhe, in das parallel gruppierte Transport- und Bewegungselemente 5 eingreifen. Im vorliegenden Fall handelt es sich um bekannte Wellräder, wobei auch auf andere geeignete Fördermechanismen zu rückgegriffen werden kann. Die vor dem Mediumeintritt aufgestellten Transport- und Bewegungselemente 5 tauchen mit ihren Schaufeln über die gesamte Fläche des Flüssigkeitsquerschnitts um ein bestimmtes Maß in die Flüssigkeit ein und haben an ihrer freien Schaufelkante ein sägezahnähnliches Profil, das aber auch andere geometrische Formen annehmen kann. Zur Erhöhung des Transporteffekts sind die sägezahnartigen Kämme von Schaufel zu Schaufel versetzt angeordnet. Außerdem empfiehlt es sich zur Erhöhung der Lebensdauer, die Transport- und Bewegungselemente 5 aus korrosionsbeständigem Material auszuführen. Das im Auslaufbereich der Waschstrecke 3 befindliche Transport- und Bewegungselement 5 hat hingegen eine geschlossene, in Strömungsrichtung gewölbte Fläche. Erwähnenswert bleibt noch, daß der Wassereintrag 6 im Einlaufbereich des Mediums immer unter dem Flüssigkeitsspiegel desselben angebracht ist.

Der Boden der Waschstrecke 3 weist die nach unten sich verjüngenden kegligen Metallabscheider 7 sowie Schmutzabscheider 8 auf, von denen letzterer im Unterteil 9 über einen auswechselbaren Filter 10 mit dem Vorratsbehälter 11 für das gereinigte Medium und dieser mit einer Pumpe 12 gekoppelt ist, von der wiederum eine direkte Verbindung in das Medium der Waschstrecke besteht, so daß hierdurch ein geschlossener Kreislauf vorliegt. Die Waschstrecke 3 endet im Auslaufbereich mit einer geneigten Aufgabe 13, die über dem Flüssigkeitsspiegel des nachfolgenden Trennbehälters 14 befestigt ist. Jener Trennbehälter 14 führt in seinem Inneren gleichermaßen eine Flüssigkeit, deren Spiegel etwa bis in die Höhe des sich in dieser Region öffnenden Behälterkanals reicht.

Zur Waschstrecke 3 befindet sich im vorderen Drittel des Trennbehälters Meine Schikane 15, von der die Unterkante in die Flüssigkeit eintaucht, wobei vor der Schikane 15 noch zwei Ablenkbleche 16,17 vorgesehen sind, die zueinander einen spezifischen Spalt freigeben. Die Größe desselben richtet sich nach der Strömungsgeschwindigkeit sowie dem Abstand zur Schikane 15 und der Abstand der Ablenkbleche 16,17 zur Schikane 15 nach der Dimension sowie der Durchsatzmenge des Plastmülls. Im Grund des Trennbehälters 14 ist ein Siebblech 18 angebracht, unter dem der Schmutzabzug 19 liegt. Direkt über dem Siebblech 18 läuft eine geneigte Förderschnecke 20 mit ihrem Ansaugende aus, während ihr konträres, als Ablaufschräge ausgebildetes Ende über der Rutsche 21 des nachgeordneten Trennbehälters 14 postiert ist. In diesem Trennbehälter 14 befindet sich ein Medium mit größerer Dichte als das im ersten Trennbehälter, um so den Plast mit dem schwereren spezifischen Gewicht aus dem ersten Trennbehälter 14 weiter abscheiden zu können. Aus jedem Trennbehälter 14 werden die Kunststoffe mit dem leichteren spezifischen Gewicht mit Hilfe des Überlaufs 22'auf ein nachgeordnetes Siebband 23 zu einem Trockner und dem diesen beigestellten Extruder transportiert.

Die Erfindung wird nun anhand eines praktischen Anwendungsbeispiels weiter erläutert:

Dervorbereitete, auf eine Mindestgröße zerkleinerte Plastmüll mit unterschiedlicher Dichte und Zusammensetzung wird mittels mechanischer Transportelemente in das Silo 1 eingetragen und von dort kontinuierlich durch die im Bodenbereich desselben befindliche, elektrisch oder maschinell angetriebene Förderschnecke 2 der nachfolgenden Waschstrecke 3 zugeführt. Die verschmutzten sowie mit Fremdstoffen angereicherten, vermischten Plastfraktionen gelangen in das Medium der Waschstrecke 3 so, daß durch die hier angebrachten rotierenden Transport- und Bewegungselemente 5 eine allseitige Benetzung der Teilchen stattfindet. Gleichzeitig erteilen die umlaufenden Transport- und Bewegungselemente 5 eine Vorschubbewegung in Richtung des Auslaufes der Waschstrecke 3. Bei diesem Vorgang werden Schmutzteilchen und metallische Substanzen in die im unteren Bereich der Waschstrecke 3 befindlichen gegebenenfalls mit einer Siebeinlage 27 abdeckbaren Metall- und Schmutzabscheider 7,8 abgeführt. Der bei diesem Reinigungsprozeß nicht zu vermeidende Mediumverlust sowie der Verlust des mitgerissenen Mediums beim Austritt der Plastartikel am Überlauf 22 wird durch Mediumzuführung am Wassereintrag 6 sowie das mit der Pumpe 12 zurückgegebene, regenerierte Medium egalisiert. Zur Unterstützung des Benetzungsvorgangs befindet sich noch innerhalb des Mediums der Waschstrecke 3 ein separater Schwingungsgeber 26. Je nach Erfordernis und Füllstand werden die Metall- und Schmutzabscheider 7,8 im Unterteil 9 der Waschstrecke 3 entleert.

Die benetzten und gereinigten Plastschnitzel kommen in der Folge nach Austritt aus der Waschstrecke 3 über die Aufgabe 13 in den mit Medium gefüllten Trennbehälter 14. Wichtig hierbei ist die weitere Benetzung der Plastfraktion mittels geeigneter Breitstrahldüsen sowie durch die Wirkung der Ablenkbleche 16,17 inklusive Schikane 15, durch die insgesamt eine Führung der Teilchen unter den Flüssigkeitsspiegel und so das zusätzliche Befeuchten derselben erzwungen wird. Erst nach Durchwandern dieses Transportabschnittes sammelt sich die leichtere Plastfraktion im weiteren Verlauf wieder an der Oberfläche an — Fremdstoffe wie Kork, Holz und so weiter werden bereits vor der Schikane 5 entnommen — und gelangen nach Passieren des Überlaufs 22 in die Nachfolgeeinrichtung. Parallel zu diesem Prozeß bewegt sich die Plastfraktion mit der größeren Dichte als das Medium des Trennbehälters 14 in den Bodenbereich desselben, von wo sie unter weitgehendster Zurücklassung des Einsatzmediums über die Förderschnecke 20 entweder in einen Nachfolgebehälter oder einen weiteren Trennbehälter 14 ausgetragen wird. Je nach Erfordernis und Aufgabenstellung lassen sich die voneinander getrennten leichten und schweren Plastfraktionen anschließend auf ein umlaufendes Siebband abführen und von dort auf eine Trockenstrecke weiterleiten. Für den Fall, daß keine zusätzlichen Trennprozesse mit Medien anderer Dichte in Nachfolgebehältern oder -einrichtungen notwendig sind, werden die Plastteilchen von der Trockenstrecke in gesonderte Silos und von dort zum Extrudieren weitergeleitet. Auch dabei abgewandertes Medium läßt sich über Filter 10, Vorratsbehälter 11 und Pumpe 12 ebenfalls in Verbindung mit Breitstrahldüse im Umlauf dem jeweiligen Trennbehälter 14 wieder zurückgeben. Parallel hierzu bewirkt eine entsprechende Niveauanzeige die Feststellung jedes Mediumverlustes, so daß verlorengegangenes Medium im Rahmen des Prozesses auf die erforderliche Standhöhe wieder ergänzt werden kann.

Die entsprechende Regelung der Antriebe, Fördereinrichtungen und Pumpen sichern im Rahmen des gesamten Trennprozesses eine stabile Technologie und die Trennung der Plastfraktion mit einer hohen Reinheit, ohne daß es dabei zum Vermischen mit Plasten anderer spezifischer Gewichte kommt. So haben die einzelnen, gewonnenen Plastfraktionen als Vorteil eine Zusammensetzung, die der des Ausgangsmaterial weitgehendst entspricht und eine Wiederverwendung des Granulates für analoge Erzeugnisse gestattet. Der Aufbau der Einrichtung sichert hohe Durchsätze und garantiert die Wiederverwendung von Plastmüll, speziell auch Hausmüll sowie Kabelschrott auf breiter Basis, so daß wertvolle Rohstoffe eingespart werden.

Claims (4)

1. Einrichtung zur kontinuierlichen und sortenreinen Aufbereitung von Plastmüll in einem Trennsystem auf dem Prinzip der Dichteunterschiede der Einsatzmaterialien, bestehend aus einer Kombination von hintereinander angeordneten Trennstufen, gekennzeichnet dadurch, daß sich an das im unteren Auslauf mit einer bekannten Förderschnecke (2) ausgerüstete Silo (1) eine als Doppelkegel nach unten verjüngend ausgebildete Waschstrecke anschließt, in deren flüssigkeitführenden abgetrennten Oberteil (4) sich mehrere parallele Transport- und Bewegungselemente befinden und im Auslaufbereich der Waschstrecke (3) eine Aufgabe (13) vorgesehen ist, die mit einem winkelförmigen, nach oben geöffneten Trennbehälter (14) in Verbindung steht, dessen Flüssigkeitsoberfläche durch voneinander postierte Umlehkelemente (15; 16; 17) in Spaltkanäle unterteilt wird und dem Trennbehälter (14) im Mediumfluß ein Trockner (24) und diesem ein Extruder (25) nachgeordnet sind.

2. Einrichtung zur kontinuierlichen und sortenreinen Aufbereitung von Plastmüll nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Umlenkelemente (15; 17) in der Flüssigkeit des Trennbehälters (14) liegen.

3. Einrichtung zur kontinuierlichen und sortenreinen Aufbereitung von Plastmüll nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die freie Kante des Umlenkelementes (15) immer unter dem Spiegel der Flüssigkeit des Trennbehälters (14) befindet.

4. Einrichtung zur kontinuierlichen und sortenreinen Aufbereitung von Plastmüll nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der verjüngend auslaufende Doppelkegel der Waschstrecke (3) als Metall- und Schmutzabscheider (7; 8) ausgebildet ist, dem eine Siebeinlage (27) vorgeordnet sein kann.