DE102007029498A1 - Processing plastic-containing waste from mechanical-biological plants for extracting plastic products, comprises crushing the waste in a processing module, where the coarse material is led to aeroflow sorting - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung kunststoffhaltiger Abfälle entsprechend den Merkmalen des ersten Patentanspruches, eine Anlage und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a process for the preparation of plastics-containing Waste according to the features of the first claim, a system and devices for carrying out the method.
Die Erfindung ist geeignet zur Aufbereitung von kunststoffhaltigen Abfällen wie Haushalts-, Gewerbe- und Sperrmüll, Leichtverpackungen (LVP) oder anderen kunststoffhaltigen Aufbereitungsprodukten, z. B. aus mechanisch-biologischen Anlagen (MBA). Ziel der Aufbereitung soll es sein, dass sich die kunststoffhaltigen Abfälle zur rohstofflichen Verwertung, insbesondere in Verdieselungsanlagen, eignen.The Invention is suitable for the treatment of waste containing plastic such as household, commercial and bulky waste, lightweight packaging (LVP) or other plastic-containing treatment products, eg. B. from mechanical biological systems (MBA). Purpose of the treatment It should be that the plastic-containing waste for raw material recovery, in particular in Verdießelungsanlagen, suitable.
Es sind eine Vielzahl von Verfahren, Anlagen und Vorrichtungen zum Aufbereiten von wertstoffhaltigen Abfällen bekannt. Da eine Beseitigung unbehandelter wertstoffhaltiger Abfälle mit der Deponieverordnung 2005 durch den Gesetzgeber verboten wurde, steht der Recycler bzw. Deponiebetreiber in der Regel vor dem Problem, die betreffenden Abfälle hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammensetzung zu charakterisieren, die restlichen Wertstoffinhalte festzustellen und Ansätze für deren Abtrennung zu formulieren. Dazu sind umfassende verfahrenstechnische Untersuchungen erforderlich, aus denen dann ein entsprechendes Aufbereitungsverfahren resultiert.It are a variety of methods, equipment and devices for Processing of valuable waste known. There an elimination of untreated waste containing valuable substances was banned by the legislator in the 2005 Landfill Ordinance, is the recycler or landfill operator usually facing the problem the waste in question in terms of its material Characterize the composition, the remaining valuable contents determine and approaches for their separation to formulate. These are extensive procedural investigations required, from which then a corresponding treatment process results.
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Bekanntermaßen stellen die aus Haushalt-, Sperr- und Gewerbemüll mittels mechanisch-biologischer Anlagen (MBA) gewonnenen, kunststoffhaltigen Abfälle einen wertvollen Rohstoff dar, der geeignet ist, beispielsweise als Ersatzbrennstoff in Vergasungs- bzw. Verbrennungsanlagen eingesetzt zu werden (energetische Verwertung). In letzter Zeit werden derartige Kunststoffabfälle zum Zwecke der rohstofflichen Verwertung verstärkt auch als Aufgabegut in Verdieselungsanlagen genutzt, wobei der Kunststoff in einem Ölbad bei 300–400°C aufgelöst und zu einem Teeröl- bzw. Dieselrohstoff umgewandelt werden kann. Das setzt allerdings voraus, dass die kunststoffhaltigen Aufgabegüter eine definierte Qualität (Zusammensetzung) und eine definierte Partikelgröße bzw. Partikeloberfläche aufweist, die den Löseprozess in einem heißen Ölbad fördern.As is known, put the household, block and commercial waste by means of mechanical-biological plants (MBA) obtained, containing plastic Waste is a valuable raw material that is suitable for example, as a substitute fuel in gasification or incineration plants to be used (energetic utilization). Becoming lately Such plastic waste for the purpose of feedstock Utilization intensified also as feed material in Verdieselungsanlagen used, with the plastic in an oil bath at 300-400 ° C. dissolved and to a tar oil or diesel raw material can be converted. This assumes, however, that the plastic-containing Goods to be delivered have a defined quality (composition) and a defined particle size or particle surface that demonstrates the dissolution process in a hot oil bath promote.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und Vorrichtungen zur Aufbereitung kunststoffhaltiger Abfälle, insbesondere aus mechanisch-biologischen Anlagen, zur Gewinnung hochwertiger Kunststoffprodukte zu entwickeln, die zu einer rohstofflichen Verwertung, insbesondere in Verdieselungsanlagen geeignet sind.It is therefore an object of the invention, a method and devices for the treatment of waste containing plastic, in particular from mechanical-biological plants, for the production of high quality To develop plastic products that can be converted into raw materials, are particularly suitable in Verdießelungsanlagen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches, eine Anlage nach Anspruch 9 und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gelöst.These The object is achieved by a method according to the features of the first claim, a Plant according to claim 9 and devices for carrying it out solved the method.
Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen von Verfahren und Vorrichtungen wieder.under claims give advantageous embodiments of methods and devices again.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass kunststoffhaltige Abfälle, zum Beispiel aus Haus-/Sperr-, Gewerbemüll sowie Leichtverpackungen in einem ersten Verfahrensmodul oder als Produkt einer MBA-Anlage sofort in einem zweiten Verfahrensmodul bearbeitet werden können, wobei für grobstückiges Originalmaterial das erste Verfahrensmodul relevant ist und für qualitativ hochwertiges, kleinstückiges Gut, beispielsweise < 40 mm bzw. 40 bis 60 mm das zweite Verfahrensmodul relevant ist.The inventive method provides that plastic-containing Waste, for example from domestic / blocked, commercial waste as well as lightweight packaging in a first process module or as Product of an MBT plant immediately in a second process module can be edited, where for lumpy Original material, the first method module is relevant and for high quality, small piece Good, for example <40 mm or 40 to 60 mm the second process module is relevant.
Grobstückiges Gut kann zunächst einer Vorzerkleinerung auf < 180 mm unterzogen werden, vorzugsweise mittels einer Rotorschere. Danach erfolgt eine erste Siebklassierung, welche vorzugsweise in einer Trommelsiebmaschine durchgeführt werden kann. Vorteilhaft ist, diese Siebklassierung bei Siebmaschenweiten von 40 bzw. 180 mm durchzuführen, weil das Feingut < 40 mm dann überwiegend mineralische und organische Komponenten, aber nur wenig Kunststoffe enthält und einer Nachrotte, Vergärung oder einer Deponie zugeführt werden kann, während das stark kunststoffhaltige Produkt 40–180 mm das Aufgabegut für eine Aerostromsortierung darstellt. Das Grobgut > 180 mm wird wieder in die Vorzerkleinerungsstufe zurückgeführt.Lumpy Good can first undergo pre-shredding to <180 mm be, preferably by means of a rotary shear. Thereafter, a first sieve classification, which preferably in a drum screen can be carried out. It is advantageous, this Siebklassierung at Siebmaschenweiten of 40 or 180 mm, because the fines <40 mm then predominantly mineral and organic components, but contains only a small amount of plastics and a post-rotting Be fed to fermentation or landfill can, while the highly plastic product 40-180 mm is the input material for an aerostroma sorting. The Coarse material> 180 mm returned back to the Vorzerkleinerungsstufe.
Vorteilhaft ist es, die Aerostromsortierung mittels eines Querstromsichters durchzuführen. Das Leichtgut der Aerostromsortierung wird in Abhängigkeit vom Gehalt an Kunststofffolien gesondert verwertet oder je nach Stückgröße ggf. der Nachzerkleinerungs- bzw. Konditionierungsstufe des zweiten Moduls zugeführt, während das Schwergut, bestehend aus den dickwandigen Kunststoffen, Holz, Steinen oder Metallen, über die Prozessstufe Magnetscheidung von den groben Eisenanteilen sowie einer kombinierten Aerostromsortierung mit Magnetscheidung von den feinen Fe-Anteilen befreit wird. Die neuartige Apparatur zur Aerostromsortierung mit Magnetscheidung wird im Zusammenhang mit den Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens erläutert.Advantageous is it the aerostroma sorting by means of a cross-flow sifter perform. The lightweight material of Aerostromsortierung is depending on the content of plastic films separately recycled or, depending on the size of the piece if necessary the Nachzerkleinerungs- or conditioning stage of the second module fed while the heavy cargo consisting of thick-walled plastics, wood, stones or metals the process stage magnetic separation from the coarse iron fractions as well a combined aero - magnet sorting with magnetic separation of the fine Fe portions is released. The novel apparatus for aerostroma sorting with magnetic separation is used in connection with the devices for Implementation of the method explained.
Während das Holz, Steine und die NE-Metalle enthaltende Schwergut der Aerostromsortierung mit Magnetscheidung einer separaten Verwertung zugeführt wird, durchläuft das Leichtgut eine zweite Siebklassierstufe, beispielsweise eine Doppeldeck-Müllsiebmaschine, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Siebmaschenweite des einen Siebdecks ca. 60 mm und die Siebmaschenweite des zweiten Siebdecks ca. 40 mm beträgt.While the wood, stones and the non-ferrous heavy metals containing the Aerostromsortierung with Magnetic separation is fed to a separate recycling, the light material passes through a second Siebklassierstufe, For example, a double deck Müllsiebmaschine, wherein it is advantageous if the Siebmaschenweite of a screen deck about 60 mm and the Siebmaschenweite the second screen deck is about 40 mm.
Das dabei entstehende Klassierprodukt > 60 mm kann einer Nachzerkleinerung, beispielsweise in einem Granulator, unterzogen werden. Vergleichsweise saubere Kunststoffgemische, die in Stückgrößen zwischen 40 bzw. 60 mm anfallen, können sofort dem zweiten Verfahrensmodul zugeführt und separat oder zusammen mit dem Produkt aus dem ersten Verfahrensmodul verarbeitet werden.The resulting classifying product> 60 mm can be a post-shredding, for example in a granulator, be subjected. Comparatively clean plastic mixtures, the in unit sizes between 40 and 60 mm incurred, can be fed immediately to the second process module and separately or together with the product from the first process module are processed.
Die Aufgabegüter werden im Weiteren zunächst einem Trocknungsprozess, zum Beispiel mittels eines Schwingtrockners, unterzogen.The In addition, first-time goods will become one Drying process, for example by means of a vibratory dryer, subjected.
Da mit Modul 2 auch externe kunststoffhaltige Produkte verarbeitet werden können, müssen diese mit Hilfe der Sortierprozesse Magnetscheidung und Wirbelstromsortierung von Restinhalten an Stahl und NE-Metallen befreit werden. Für diesen Vorgang ist es vorteilhaft, Trommelmagnetscheider und Wirbelstromscheider einzusetzen. Das so gewonnene weitestgehend metallfreie, kunststoffhaltige Gut muss abschließend einer Gutkonditionierung mittels Rohrschwingmühle unterzogen werden, wobei dafür eine spezielle, im Weiteren ausführlich beschriebene Rohrschwingmühle verwendet wird.There Module 2 also processes external plastic-containing products You must be able to do this with the help of sorting processes Magnetic separation and eddy current sorting of residual contents of steel and Non-ferrous metals are released. For this process it is advantageous Use drum magnetic separators and eddy current separators. That so obtained largely metal-free, plastic-containing Good must finally a Gutkonditionierung by means of tube vibration mill subject to a special, hereinafter used extensively described tubular vibratory mill becomes.
Vorteilhaft ist es, dass in der Rohrschwingmühle konditionierte Gut einer dritten Siebklassierung zu unterziehen, deren Maschenweite bei ca. 3–15 mm, vorzugsweise bei 5 mm liegen sollte. Vorteilhaft ist es weiterhin, dazu eine Spannwellensiebmaschine zu verwenden. Das Grobgut > 5 mm wird erneut dem Konditionierungsaggregat aufgegeben oder alternativen Verwertungsmöglichkeiten zugeführt. Das Feingut < 5 mm kann zur weiteren Verwertung einer Verdieselungsanlage zugeführt werden, wobei das Produkt der Verdieselung, beispielsweise in einem Blockheizkraftwerk, zur Stromgewinnung genutzt wird.It is advantageous to subject the material conditioned in the tubular vibratory mill to a third sieve classification whose mesh size should be about 3-15 mm, preferably 5 mm. It is also advantageous to use a Spannwellensiebmaschine. The coarse material> 5 mm is returned to the conditioning aggregate or alternative recycling options. The fine material <5 mm can be supplied for further utilization of a Verdieselungsanlage, the product of the Verdieselung, for example, in a combined heat and power plant, is used to generate electricity.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass aus kunststoffhaltigen Abfällen, insbesondere aus den kunststoffhaltigen Aufbereitungsprodukten mechanisch-biologischer Anlagen, eine Kunststoffkomponente gewonnen werden kann, die zum Einsatz insbesondere in Verdieselungsanlagen geeignet ist.The inventive method has the advantage that from plastic-containing waste, in particular from the plastic-containing Treatment products of mechanical-biological plants, a plastic component can be obtained, which are suitable for use in particular in Verdießelungsanlagen is.
Eine
vorteilhafte Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist
in
Die
Die
Durch diese Vorrichtung gelingt es, im ersten Modul das Schwergut der Aerostromsortierung in drei Produkte zu trennen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, das grobstückige Schwergut und nach dem Überbandmagnetscheider im Gutstrom verbliebene feine Fe-Komponenten sowie schwach magnetische Anteile, z. B. legierte Stähle welche im weiteren Verfahren störend wirken, da sie zum Verschleiß der Zerkleinerungswerkzeuge führen, zu entfernen.By This device succeeds in the first module, the heavy cargo of Aerostroms sorting into three products to separate. It is special advantageous, the coarse heavy material and after the overband magnetic separator fine Fe components remaining in the material flow and weak magnetic components, z. B. alloyed steels which disturbing in the further process act as they wear out the crushing tools lead to remove.
Erforderlich ist es weiterhin, eine Vorrichtung zu finden, mit der die Grundkonditionierung der kunststoffhaltigen Abfälle, d. h. die Vorbereitung des Gutes auf die Anforderungen der nachfolgenden rohstofflichen Verwertungsstufe, z. B. der Verdieselung durchgeführt werden kann.Required It is still to find a device with the basic conditioning plastic waste, d. H. the preparation of the goods to the requirements of the subsequent feedstock Utilization stage, z. B. the Verdieselung be performed can.
Diese Lösung sieht eine Rohrschwingmühle zur Konditionierung wertstoffhaltiger Abfälle, insbesondere von Kunststoffabfällen aus mechanisch-biologischen Anlagen, vor, wobei ein rohrförmiger Mahlraum mit einer Aufgabe- und einer Austragsöffnung versehen ist, die eine im Vergleich zum Mahlraumdurchmesser sehr große Öffnungsweite aufweist. Diese Öffnungsweite kann 20 bis 70% des Durchmessers des rohrförmigen Mahlraumes betragen, wobei 40 bis 60% vorteilhaft sind und 45 bis 55% sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben. Die Öffnungen für die Aufgabe und Austrag des Gutes können quadratisch, rechteckig oder rund sein.These Solution sees a pipe vibratory mill for conditioning recyclable waste, in particular of plastic waste from mechanical-biological plants, before, being a tubular Grinding chamber provided with a task and a discharge opening is the one in comparison to the grinding chamber diameter very large opening width having. This opening width can be 20 to 70% of the diameter of the tubular grinding space, with 40 to 60% are advantageous and 45 to 55% proved to be particularly advantageous to have. The openings for the task and discharge of the goods can be square, rectangular or round.
Weiterhin sind im Inneren des rohrförmigen Mahlraums vergleichsweise lange Stäbe eingesetzt, die 80–98% der Länge des rohrförmigen Körpers annehmen können. Dabei kann es sich um Rundmaterial oder Rohre aus Stahl handeln, wobei es sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, wenn die Stäbe oder Rohre weitestgehend gerade sind und mit einem Profil ähnlich von Moniereisen (Betonbewehrung) ausgeführt sind. Vorteilhaft ist es, wenn die rohrförmigen oder stabförmigen Körper einen runden Querschnitt aufweisen, wobei das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Stäbe/Rohre und dem rohrförmigen Mahlraum 1:5 bis 1:50 betragen kann.Farther are comparatively in the interior of the tubular grinding chamber long rods used that are 80-98% of the length of the tubular body can assume. These may be round or steel tubes, it has proved to be particularly advantageous if the rods or Tubes are mostly straight and similar to a profile of Moniereisen (concrete reinforcement) are executed. Advantageous is it when the tubular or rod-shaped Body have a round cross-section, the ratio between the diameter of the bars / tubes and the tubular one Grinding space can be 1: 5 to 1:50.
Die Lösung verzichtet auf Vorrichtungen, die darauf gerichtet sind, Mahlgut und Mahlkörperfüllung vor dem Verlassen der Mühle voneinander zu trennen. Das ist aufgrund der Stablänge auch nicht möglich, so dass das Mahlgut, nachdem es im rohrförmigen Mahlraum beansprucht wurde, diesen nach seinem Transport zur Austragsöffnung ungehindert wieder verlassen kann. Infolge einer definierten Schwingungserregung bewirken die Stäbe, die 20 bis 60% des Mahlraumvolumens einnehmen können, im Mahlrauminneren eine Druck-Schubbeanspruchung mit reibenden und schlagenden Komponenten, wobei der Kunststoff bei Betriebstemperatur der Rohrschwingmühle langsam erweicht, zu platten, münzenförmigen Teilen geformt und durch die mitgeführten Verunreinigungen im Abfallmaterial praktisch zerschlissen wird.The solution dispenses with devices which are directed to separating the millbase and grinding media filling before leaving the mill. This is due to the rod length also not possible, so that the ground material, after it has been claimed in the tubular grinding chamber, this can leave unhindered after its transport to the discharge. As a result of a defined vibration excitation cause the rods, which can occupy 20 to 60% of the Mahlraumvolumens in the Mahlrauminninnen a pressure-shear stress with rubbing and beating components, wherein the plastic slowly softens at operating temperature of the tube vibrating mill, formed into slab, coin-shaped parts and carried by the Impurities in the waste material practically zer will break.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Rohrschwingmühle mit einer Amplitude zwischen 5 bis 12 mm, vorzugsweise 8 mm, betrieben wird. Die Schwingfrequenz kann 15 ... 50 Hz betragen.Farther it has proved to be advantageous that the tube vibrating mill with an amplitude between 5 to 12 mm, preferably 8 mm. The oscillation frequency can be 15 ... 50 Hz.
Im
Folgenden wird die Lösung in den
Die
Figuren zeigen die erfindungsgemäße Rohrschwingmühle
in zwei Ansichten. Der rohrförmigen Mahlraum
Mit der Rohrschwingmühle dieser Art ist es möglich, wertstoffhaltige Abfallgemische mit überwiegend nicht-sprödem Stoffverhalten, insbesondere kunststoffhaltige Abfälle, kontinuierlich und ohne Zuhilfenahme von Versprödungsmitteln (z. B. flüssige Gase) so zu zerkleinern und umzuformen, dass eine Weiterverarbeitung im Rahmen einer rohstofflichen Verwertung ohne weiteres möglich ist, ohne dass sich das Aggregat zusetzt.With the tube mill of this kind it is possible valuable waste mixtures with predominantly non-brittle Material behavior, in particular plastic-containing waste, continuously and without the aid of embrittlement agents (eg liquid gases) to be crushed and reshaped, that further processing as part of a raw material recovery is readily possible without getting the aggregate added.
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- Magnettrommelsichter im SichtcontainerMagnetic drum separator in the visual container
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- SichterzuluftSichterzuluft
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- Glasdüseglass nozzle
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- Magnettrommelmagnetic drum
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- Aufgabebandfeed belt
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- Schwergutaustragheavy material
- 88th
- Austrag kleiner Fe- und anderer schwachmagnetischer Teiledischarge small Fe and other weak magnetic parts
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- 1010
- SichterabluftSichterabluft
- 1111
- Filterfilter
- 1212
- Förderband für kunststoffhaltiges Leichtgutconveyor belt for plastic-containing light goods
- 1313
- kunststoffhaltiges Leichtgutplastic containing Leichtgut
- 1414
- Sichtcontainerview container
- 1515
- AufgabegutstromAufgabegutstrom
- 1616
- Aufgabeöffnungloading port
- 1717
- Austragsöffnungdischarge
- 1818
- Öffnungsweiteopening width
- 1919
-
Durchmesser
von
25 diameter of25 - 2020
- Mahlstabgrinding rod
- 2121
- Länge des Mahlstabeslength of the grinding rod
- 2222
-
Länge
von
25 length of25 - 2323
-
Profil
des Mahlstabes
20 Profile of the grinding rod20 - 2424
- MahlstabdurchmesserMahlstabdurchmesser
- 2525
- Rohrförmiger Mahlraumtubular grinding chamber
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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