DE19616032A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern und Trennen unterschiedlicher Kunststoffe mit Fremdmaterialien - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern und Trennen unterschiedlicher Kunststoffe mit Fremdmaterialien

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Trennen unterschiedlicher Kunststoffe mit Fremdmaterialien, die nach einer ersten Zerkleinerungsstufe aussortiert werden.
Mit derartigen Einrichtungen werden verschmutzte Kunststoffe aufbereitet und wieder verwendbar gemacht. Zu diesem Zweck sind Recyclinganlagen bekannt, in denen die Kunststoffe zer­ kleinert, gewaschen und getrocknet werden. Die vorzerkleiner­ ten Kunststoffe werden nach einer Vorwäsche und einem Naßmahlen mechanisch oder thermisch getrocknet. In dem Wäscher werden Fremdmaterialien größer als 1 abgetrennt. Für das Naßmahlen werden Schneidmühlen eingesetzt. Deren Aufgabe ist es, in Verbindung mit Wasser und hoher Turbulenz die Kunststoffe zu Waschen. Fernerhin werden Waschkufen oder auch sogenannte Turbowäscher eingesetzt. Durch Zuga­ be von Heißwasser und Lösungsmittel oder durch beides wird ein Einweichprozeß/Loslösevorgang zur Befreiung von anhaf­ tendem Schmutz, Ettiketten od. dgl. erreicht.
Die älteren Anlagen sind sehr anfällig gegen Kunststoffe mit höheren Stretchanteilen (extrem dünne Folien), weil an den Naßmühlen ein erheblicher Verschleiß auftritt. Das Stretchma­ terial rutscht aufgrund seiner geringen Dicke zwischen Rotor- und Statormesser hindurch und wird dadurch schlecht oder gar nicht geschnitten. Dadurch baut sich das Stretchmaterial in der Mühle auf, die Leistung der Mühle sinkt extrem ab. Im schlimmsten Fall kommt es zur Verstopfung der Mühle und somit zu einer Betriebsunterbrechung.
Aufgrund eines immer stetig steigenden Aufkommens an Stretchmaterial (Dünnfolien) sind die bekannten Anlagen nicht mehr wirtschaftlich. Schon bei einem geringem Anteil an Stretchmaterial sinkt die Stundenleistung enorm ab, wodurch sich der Energiebedarf wesentlich erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Nachteile der älte­ ren Anlage vermieden und gleichzeitig die Investitionskosten gesenkt werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mittels eines Shredders gleichmäßig zerkleinerten, von Fremdmaterialien befreiten Kunststoffe im freien Fall mittels Unterdruck abge­ saugt, zur Abtrennung von Luft über einen Zyklon geleitet und anschließend in an sich bekannter Weise gewaschen und ge­ trocknet werden. Die zerkleinerten Kunststoffe können zur Ab­ trennung der Luft indirekt oder direkt in den Zyklon geleitet werden.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Shredder und einem darunter angeordneten Trans­ portband ist darin zu sehen, daß dem Transportband eine oder mehrere Magnettrommeln zum Abscheiden grober und/oder feiner FE-Anteile zugeordnet sind, daß am Ende des Trans­ portbandes mit Abstand dazu eine Absaugehaube angeordnet ist, die mit einem Zyklon und einem Gebläse verbunden ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung werden gegenüber der älteren Einrichtung die Vorteile erreicht, daß ein Vorwäscher entfällt und sich damit der Wasserbedarf verringert. Außerdem entfällt die Schneidemühle, wodurch sich die laufenden Kosten verringern, weil keine Messer mehr im Einsatz sind. Schließlich reduziert sich der Bedarf an elektri­ scher Energie, weil nur noch in der zweiten Stufe gewaschen und dort nicht mehr geschnitten wird. Die Betriebssicherheit wird durch weniger Betriebsunterbrechungen erhöht, weil keine Stillstandszeiten durch Messer-Wechsel auftreten. Letztlich wird die Produktionsleistung gesteigert, weil beim Einsatz von mit der Erfindung entfallenden Schneidmühlen mit zunehmen­ der Messerabstumpfung die Produktionsleistung sinkt.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Übersicht.
Fig. 2 eine weitere Ausführung,
Fig. 3 die zweite Behandlungsstufe.
Folienballen, Ballen mit gemischten Kunststoffen oder beides werden vorzerkleinert einem Shredder 1 zugeführt und dort auf eine definierte Körnung gebracht. Dabei ist es unwichtig, wel­ che Shredderart eingesetzt wird. Es kann sich um einen Einwel­ len-, Zweiwellen- oder Mehrwellenshredder handeln. Entschei­ dend ist ein gleichmäßiges Endprodukt hinter dem Shredder ohne längliche und ohne undefinierte Kunststoffteilchen. Dies gilt sowohl für Folien als auch Hartkunststoffe, wie Flaschen­ kästen, Behälter, Haushaltsflaschen, etc. Unterhalb des Shred­ ders schließt sich ein Transportband 2 zur Aufnahme und zum Weitertransport des zerkleinerten Kunststoffes an. Oberhalb des Transportbandes ist als antimagnetische Zone ein Über­ bandmagnet 3 vorgesehen, mit dessen Hilfe grobe ferroma­ gnetische Teile ausgehoben und entfernt werden. Restliche kleine ferromagnetische Teile werden über eine am Ende 5 des Transportbandes 2 nachgeschaltete Magnettrommel 4 ausge­ schieden. Unterhalb dieser Magnettrommel 4 ist eine Doppel­ schurre 15 mit den zwei Wegen 16 und 17 vorgesehen. Über den Weg 16 werden die FF-Feinanteile und über den Weg 17 werden Steine, Glas oder andere nicht magnetische Fremdma­ terialien abgeführt.
Am Ende 5 des Transportbandes 2 ist eine sogenannte Steigsichtung vorgesehen, die aus einer Absaugehaube 6 mit Leitung 7 besteht, die zu einem Zyklon 8 mit Gebkäse 9 geführt ist. Gemäß Fig. 2 ist die Leitung 7 mit einem Gebläse 10 ver­ bunden, von dem aus eine Leitung 11 zu dem Zyklon 8 geführt ist. Die am Ende 5 vom Transportband 2 kommenden zerklei­ nerten Kunststoffe werden im freien Fall mittels der Absauge­ haube 6 durch Unterdruck angesaugt und zum Zyklon 8 ge­ führt. Die Absaugehaube 6 ist in ihrem Eintrittsquerschnitt 13 veränderbar. Der Querschnitt 13 kann mittels einer Einrichtung 14 verengt oder vergrößert werden. Somit tritt auch eine Ver­ änderung des Unterdruckes und der Absaugegeschwindigkeit auf. Zusätzlich kann die Absaugehaube 6 insgesamt gemäß Pfeil 12 geschwenkt und somit auf eine optimale Position ein­ gestellt werden. Der Unterdruck wird durch das Gebläse 9 bzw. 10 erzeugt. Die Drehzahlen der Gebläseflügelräder werden über einen Frequenzumformer geregelt, so daß eine zusätzli­ che Feineinstellung des Unterdruckes und damit eine Verbes­ serung des Trenngrades von Kunststoffen und Fremdmateriali­ en sichergestellt ist. Für die Abtrennung der beim Absaugen der Kunststoffe über die Absaugehaube 6 mit angesaugten Luft folgt der Zyklon 8. Das Kunststoff-Luft-Gemisch kann einmal indirekt oder zum anderen direkt (Fig. 2) dem Zyklon 8 zuge­ führt werden.
Durch dieses System werden nicht nur Folien, sondern auch Hartkunststoffe von Fremdbeimengungen wie Glas, Steine, Nichteisenmetalle und andere spezifisch schwere Anteile auf trockenem Wege ohne Wasserzusatz getrennt.
Im Anschluß an den Zyklon 8 wird der zerkleinerte, von Fremdmaterialien getrennte Kunststoff weiter behandelt. Diese zweite Behandlungsstufe ersetzt die bislang verwendeten Schneidmühlen. In dieser nachgeschalteten Stufe werden die Kunststoffe gewaschen und getrocknet.
Nach dem Sichtvorgang gelangt die gereinigte Ware über den Zyklon 8 und eine Zellenradschleuse 19 (zwecks druckloser Austragung bei indirekter pneumatischer Förderung) in ein Puffersilo 20 geeigneter Größe und Ausführung. Weitertrans­ portiert wird die Ware mittels eines Schrägförderbandes 21. Anstelle dieses Förderers kann auch eine pneumatische Förde­ rung eingesetzt werden, weil die Ware nur gering feucht ist. Hieran schließt sich ein Waschprozeß in einem Intensivwä­ scher 22 an, der ohne Schneidmesser arbeitet. Der Material- und Wasseraustrag erfolgt in einen oder mehrere Friktions­ wäscher 23 mit einer Wassereindüsung. In Verbindung damit ist eine Abtrennung von Papier, Ettiketten od. dgl. vorgesehen. Dann wird die Ware einem mechanischen Trockner 24 zuge­ führt, der ebenfalls Papier ablöst und trennt. Mit einem Gebläse 25 erfolgt ein pneumatischer Weitertransport in eine thermi­ sche Trockenstrecke. Diese besteht aus einem Mischbehälter 27 für Material und erhitzter Luft, einem Heizregister 26 zur Heißlufterzeugung, wobei die Beheizung elektrisch oder durch Öl- bzw. Gasbrenner erfolgt. Danach gelangt die Ware mittels eines Gebläses 28 in eine Trockenspirale 29, von der der Weitertransport pneumatisch mit Gebläse 30 zu einer weiteren Verarbeitung erfolgt.

Claims (14)

1. Verfahren zum Zerkleinern und Trennen unterschiedlicher Kunststoffe mit Fremdmaterialien, wobei die Fremdanteile nach einer ersten Zerkleinerungsstufe aussortiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels eines Shredders gleichmäßig zerkleinerten, von Fremdmaterialien befreiten Kunststoffe im freien Fall mittels Unterdruck abgesaugt, zur Abtrennung der Luft über einen Zyklon geleitet und anschließen in an sich be­ kannter Weise gewaschen und getrocknet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Kunststoffe mit Luft indirekt in einen Zyklon geleitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Kunststoffe mit Luft direkt in einen Zyklon ge­ leitet werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An­ sprüchen 1 bis 31 mit einem Shredder (1) und einem darunter angeordneten Transportband (2), dadurch gekennzeichnet, daß dem Transportband (2) eine oder mehrere Magnettrom­ meln (3, 4) zum Abscheiden grober und/oder feiner FE-Anteile zugeordnet sind, daß am Ende (5) des Transportbandes (2) mit Abstand dazu eine Absaugehaube (6) angeordnet ist, die mit einem Zyklon (8) und einem Gebläse (9 oder 10) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Zyklons (8) zur indirekten Ansaugung des Kunst­ stoff-Luft-Gemisches ein Gebläse (9) vorgesehen ist, und daß der Zyklon (8) über eine Leitung (7) mit der Absaugehaube (6) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum direkten Ansaugen des Kunststoff-Luft-Gemisches eine Leitung (7) von der Absaugehaube (6) zu einem Gebläse (10) geführt ist, von dem eine Leitung (11) zum Zyklon (8) geführt ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Absaugehaube (6) gegenüber dem Ende (5) des Transportbandes (2) verschwenkbar (Pfeil 12) und der Eintrittsquerschnitt (13) der Absaugehaube (6) mittels einer Einrichtung (14) veränderbar ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehzahlen der Gebläse (9, 10) über einen Frequenzumformer steuer- und regelbar sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unterhalb des Endes (5) des Transportbandes (2) eine Magnettrommel (4) mit einer nachgeschalteten Zwei- Wege-Schurre (15) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die am Stutzen (18) aus dem Zyklon (8) austretenden Kunststoffe in einer Intensiv-Waschkufe (22) ge­ waschen und in einem mechanischen Trockner (24) getrocknet werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stutzen (18) eine Zellenradschleise (19) mit einem Puffersilo (20) angeschlossen ist, an dessen Ausgang ein Schrägförderband (21) vorgesehen ist, das andererseits mit dem Wäscher (22) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Waschkufe (22) und dem Trockner (24) ein Friktionswäscher (23) geschaltet ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem mechanischen Trockner (24) ein Mischbehälter (27) mit einem Lufterhitzer (26) und eine Troc­ kenspirale (29) nachgeschaltet sind, wobei jeweils Gebläse (25, 28, 30) vor und hinter dem Mischbehälter (27), sowie hin­ ter der Trockenspirale (29) vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufterhitzer (26) elektrisch, mit Gas- oder Ölbrenner betreibbar ist.
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