DE19628613C2 - Verfahren zum Sortieren von Abfallgemischen und Sortieranlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von Abfallgemischen, insbesondere nach dem Dualen System erfaßten Verpackungsabfällen aus Kunststoffen, Eisen- und Nichteisenmetallen sowie Verbundstoffen, sowie eine Sortieranlage zur Durchführung des Verfahrens.

Nach dem Dualen System zur Wertstofferfassung werden Verkaufsverpackungen nach dem Hol- und Bringsystem gesammelt. Dabei wird zwischen Glas- und Papiererzeug­ nissen auf der einen Seite, die jeweils getrennt erfaßt werden, und Verpackungsabfallgemischen aus Gegenständen aus Kunststoff, wie Bechern, Flaschen, Folien und Schaumstoffen, aus Verbundstoffen, wie Milch- und anderen Getränkekartons, und aus Weißblech oder Aluminium, wie beispielsweise Getränke- und Konservendosen, unter­ schieden. Die zuletzt genannten Verpackungsabfallgemische werden haushaltnah in der sogenannten "Gelben Tonne" oder dem "Gelben Sack" gesammelt und enthalten neben den dafür vorgesehen Abfallgemischen eine Vielzahl anderer Stoffe, sogenannter Störstoffe, die sowohl Müll als auch Wertstof­ fe sein können, und nicht in den "Gelben Sack" bzw. die "Gelbe Tonne" gehören. Dieses Abfallgemisch wird in Sortieranlagen mit einem großen Anteil an manueller Arbeit in Störstoffe sowie die verschiedenen Materialfraktionen, nämlich Folien, FE-Metalle, NE-Metalle, Kunststoff- Hohlkörper, Kunststoff-Mischstoffe und Getränkekartons, zur Rückführung in den Produktionsprozeß getrennt.

Abgesehen davon, daß das manuelle Sortieren sehr arbeits­ aufwendig und daher unwirtschaftlich ist, gehen von dieser Art der Materialtrennung auch erhebliche gesundheitliche Gefahren für die mit einer derartigen Tätigkeit beschäf­ tigten Personen aus. Obwohl beim Sortieren vielfach technische Hilfsmittel, wie Magnetabscheider, Siebein­ richtungen, Windsichter und dergleichen mehr zur Verfügung stehen, ist der Anteil an gesundheitsgefährdender manueller Tätigkeit immer noch hoch, und das Sortieren und insbesondere die artreine Trennung in die erforderlichen Materialfraktionen bereitet insbesondere auch insofern Schwierigkeiten, als in dem Abfallgemisch eine Vielzahl abzutrennender Störstoffe unterschiedlicher Größe, wie beispielsweise Teppiche, Textilien, Küchengeräte, Papier, Kabelreste und dgl., enthalten sind.

Um eine weitgehend sortenreine Sortierung der in einem Abfallgemisch enthaltenen Materialien und Erzeugnisse zu erreichen, wurden bereits verschiedene Verfahren vorge­ schlagen, bei denen charakteristische Merkmale der Abfall­ objekte durch Bestrahlung derselben mit elektromagneti­ schen und/oder akustischen Wellen erfaßt werden, die Abfallobjekte durch eine elektronische Signalverarbeitung identifiziert werden und die Signale an eine Abtrennvor­ richtung weitergeleitet werden, um die jeweiligen Objekte aus dem Abfallgemisch auszusortieren. Eine zufriedenstel­ lende Lösung ist mit diesen oder ähnlichen Verfahren jedoch nicht möglich, da nicht alle Abfallobjekte, insbe­ sondere kleine oder solche, die von anderen verdeckt werden, erfaßt und aussortiert werden können und diese Verfahren auch nicht sehr leistungsintensiv sind.

Aus EP 0 577 161 A1 ist ein Verfahren zum Sortieren von Abfallgemischen bekannt, nach dem das Abfallgemisch zunächst fraktioniert und danach die mittlere Fraktion einer Eisenabscheidung und danach einer Sichtung zur Gewinnung von Folien und einer Nichteisenmetallabschei­ dung unterworfen wird.

Ein weiteres Verfahren zur Sortierung von Abfallstof­ fen, insbesondere von kunststoffreichen Müllgemischen, ist aus der DE 43 06 781 A1 bekannt. Nach dieser Schrift werden die Abfallstoffe einer Siebung mit der Korngröße 120 mm bis 180 mm unterzogen und nach Entfer­ nung der Störstoffe und Vorzerkleinerung einer Wind­ sichtung zur Abtrennung von Leichtstoffen zugeführt, wobei das Schwergut der Magnetscheidung und nachfolgend der Nichteisenmetallabscheidung zugeführt wird.

Für eine völlige Sortierung des Abfallgemisches ist aber auch bei den Verfahren nach EP 0 577 161 A1 und DE 43 06 781 A1 noch eine manuelle Tätigkeit erforder­ lich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zum Sortieren von Abfallgemi­ schen, insbesondere aus im "Gelben Sack" oder der "Gelben Tonne" enthaltenen Abfallstoffen, so auszubilden, daß bei weitgehender Ausschaltung der manuellen Tätigkeit eine hohe Sortenreinheit und Sortierleistung erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 sowie mit einer Sortieranlage gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 7 gelöst. Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen mithin darin, daß das Abfallgemisch nach vorange­ gangener manueller oder mechnanischer Aussortierung besonders großer, schwerer Teile zunächst größenmäßig in eine Grob- und eine Mittelfraktion - vorzugsweise mit Teilen <180 mm und Teilen <180 mm - klassiert wird.

Anschließend wird die Grobfraktion gewichtsmäßig aufge­ teilt, und zwar in eine im wesentlichen aus Folienteilen bestehende Leichtfraktion und eine Schwerfraktion, die nach vorangegangener Abscheidung der Eisenteile im wesentlichen aus Restmüll besteht. Aus der Mittelfraktion werden ebenfalls die Eisenmetalle durch Magnetscheidung sowie die Nichteisenmetalle abgetrennt. Danach wird die Mittelfraktion nochmals größenmäßig klassiert, und zwar in eine Restmüll bildende Feinfraktion sowie eine Grobfrak­ tion, wobei diese Grobfraktion wieder durch Lufttrennung in eine einerseits Mischkunststoffe sowie andererseits Papier und Pappe enthaltende leichte Fraktion und eine im wesentlichen Verbundstoffe sowie Kunststoff-Hohlkörper enthaltende schwere Fraktion, aus der gegebenenfalls noch Restmüll und Mischkunststoffe aussortiert werden, aufge­ teilt wird. Die aus dem Abfallgemisch jeweils abgetrennten Materialien werden zunächst in Containern aufgenommen und - sofern es sich um Wertstoffe handelt - anschließend (gegebenenfalls nach Verdichtung durch Zusammenpressen) einer Wiederverwertung zugeführt.

Insgesamt werden mit dem vorgeschlagenen Verfahren zehn verschiedene Sortier- bzw. Materialfraktionen abgetrennt, nämlich große, schwere Teile (als Restmüll), grober Restmüll und feiner Restmüll, sowie Folien. Eisenmetalle, Nichteisenmetalle, Papier und Pappe, Mischkunststoffe, Kunststoff-Hohlkörper und Verbundstoffe.

Mit diesem Verfahren und der entsprechenden Sortieranlage wird eine artreine und dabei leistungsstarke Trennung in die jeweiligen Bestandteile erreicht, so daß eine nahezu vollständige Wiederverwertung der Wertstoffe möglich ist. Zudem wird die manuelle Tätigkeit beim Sortieren wesent­ lich verringert und vorwiegend auf die Kontrolle des Materialstroms auf den Kontrollbändern nach den einzelnen Trennvorgängen beschränkt. Die körperliche Belastung sowie die gesundheitliche - auch toxische oder bakterielle - Belastung der an der Sortieranlage beschäftigten Personen wird erheblich reduziert. Durch die umfassende Rückführung der Werkstoffe - und auch der Störstoffe, wie beispielsweise Papier - in den Produktionsprozeß und die Trennung in drei Restmüllfraktionen unterschiedlicher Größe werden außerdem die Mülldeponien entlastet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem weitere Merkmale, zweckmäßige Weiterbildungen und Vorteile angegeben sind, wird anhand der beigefügten Zeichnung, in deren einziger Figur ein Ablaufschema für die Sortierung von entsprechend dem "Dualen System" erfaßtem Verpackungs­ müll wiedergegeben ist, näher erläutert.

Die zu sortierenden Abfallstoffe, die aus einem Gemisch aus verschiedenen Verpackungsgegenständen aus Kunststoff, Eisen- und Nichteisenmetallen, Schaumstoffen oder Verbund­ stoffen aus Karton und Kunststoff bestehen, teilweise noch Nahrungsmittelreste enthalten und außerdem mit verschiedenen Störstoffen, die als Müll gelten oder auch wiederverwertbare Wertstoffe, zum Beispiel Papier, sind, durchsetzt sind, werden in Säcken aus Kunststoff, dem sogenannten "Gelben Sack" angeliefert. Die gesammelten Gegenstände können flächige Materialien unterschiedlicher Größe, zum Beispiel Kunststoffolie oder Verbundkarton, sein oder als Hohlkörper oder sonstige Teile aus Kunststoff, Weißblech oder Aluminium vorliegen. Darüber hinaus kann der "Gelbe Sack" aber noch eine Vielzahl anderer, vom Prinzip her nicht in diesen gehörender, dem Gewicht und der Größe nach sehr unterschiedlicher Stoffe, beispielsweise aus Papier, Pappe, Karton, Holz oder Textilien, jeweils auch in Verbindung mit Kunststoffen, enthalten.

Der "Gelbe Sack" wird auf ein Zuführförderband aufgegeben und passiert eine Sackaufreißvorrichtung 1, mit der die Abfallsäcke in einem Schritt I durch Aufreißen geöffnet werden. Im Anschluß daran laufen die nunmehr freiliegenden Abfallstoffe über ein Kontroll- und Sortierband 2, um in einem weiteren Schritt II sehr große, schwere Bestand­ teile, wie Teppichreste, Kunststoffplatten, große Folien und dgl., manuell oder maschinell oder auch automatisch auszusortieren und über einen Trichter 3 und ein Bunkerband in einen Restmüllbehälter 4 zu verbringen.

Dieses Aussortieren extrem großer und/oder schwerer Teile gewährleistet einen störungsfreien Ablauf des folgenden Sortiervorgangs. Die aussortierten schweren, großen Teile bilden eine als Restmüll geltende erste Sortierfraktion.

In dem folgenden Schritt II gelangen die verbleibenden Abfallstoffe in eine erste Siebeinrichtung 5, zum Beispiel ein Trommelsieb, um in einer Siebklassierung in eine Grobfraktion G mit Teilen größer als 180 mm und eine Mittelfraktion M mit Teilen kleiner als 180 mm aufgeteilt zu werden. Die Grobfraktion G wird anschließend zur ersten Lufttrennung über einen ersten Windsichter 6 (Schritt IV) geleitet, wobei die dabei abgetrennte leichte Fraktion L1, nämlich Folienteile, nach Passieren eines Kombi- Abscheiders 7, eines Kontrollbandes 8 und eines Trichters 9 in einen Folien-Container 10 für die zweite Sortierfraktion gelangt.

Die im ersten Windsichter 6 abgetrennten schweren Teile gelangen - nachdem mittels eines ersten Magnetabscheiders 11 in Schritt IVa die Eisenteile abgetrennt und über eine Metallpresse in einen Eisenmetall-Container 12 eingetragen wurden - über ein Kontrollband 13 und einen Trichter 14 in einen zweiten Restmüll-Container 15, wobei dieser grobe Restmüll die dritte Sortierfraktion bildet.

Auch das in dem Klassiervorgang in Schritt III klassierte Material mit einer Größe <180 mm läuft zunächst über einen zweiten Magnetabscheider 16 (Schritt IIIa), wobei die abgetrennten Eisenteile ebenfalls in den Eisenmetall- Container 12 für die vierte Sortierfraktion, nämlich Eisenteile, gelangen.

Anschließend werden die in Schritt III klassierten Stoffe <180 mm, das heißt die Mittelfraktion, in einen zweiten Windsichter 17 geleitet, wobei bei der hier vorgenommenen Lufttrennung in Schritt V nunmehr mit der Leichtfraktion L2 leichte Mischkunststoffe abgetrennt werden, die über ein Kontrollband 19 und einen Trichter 20 in einen Mischkunststoff-Container 21 für die fünfte Sortierfrak­ tion gelangen. Aus der durch die Lufttrennung in Schritt V gebildeten Schwerfraktion S2 werden in Schritt Va die Nichteisenmetalle in einem Nichteisenmetall-Abscheider 22 abgetrennt und über ein Kontrollband 23 und einen Trichter 24 in einen Nichteisenmetall-Container 25 zur Aufnahme der sechsten Sortierfraktion, bei der es sich überwiegend um Aluminiumerzeugnisse handelt, geleitet.

In Schritt VI erfolgt schließlich eine zweite Siebklassie­ rung mittels einer zweiten Siebeinrichtung 26, zum Beispiel einem Sternsieb, wobei mit der Feinfraktion F feiner Restmüll als siebente Sortierfraktion abgeschieden und in einem Feinmüll-Container 27 gesammelt wird. Die verbleilbende Mittelfraktion M aus der Siebklassierung in Schritt VI gelangt in einen dritten Windsichter 28 zur dritten Lufttrennung in Schritt VII, wobei die Leichtfraktion L3 über einen Kombi-Abscheider 29 und ein Kontrollband 30 sowie einen Trichter 31 als Mischkunst­ stoffe in den Mischkunststoff-Container 21 für die fünfte Sortierfraktion gefördert werden, während auf dem Kontrollband 30 in Schritt VIIa aussortierte Papier-, Pappe und Kartonagenerzeugnisse als achte Sortierfraktion in den Papier-Container 38 gelangen.

Die Schwerfraktion S3 aus der dritten Lufttrennung im Windsichter 28 in Schritt VII kommt auf ein Kontrollband 32, von dem in Schritt VIIb die die neunte Sortierfraktion bildenden Verbundstoffe über einen Trichter 33 in einen Verbundmaterial-Container 34, in Schritt VIIc Mischkunststoffe in den Mischkunststoff-Container 21 und schließlich die die zehnte Sortierfraktion bildenden Kunststoff-Hohlkörper über einen weiteren Trichter 35 in einen Hohlkörper-Container 36 aussortiert werden.

Verbleibender feiner Restmüll gelangt schließlich in den zweiten Restmüll-Container 15.

Aus dem am Eingang der Sortieranlage aufgegebenen Stoffgemisch werden aus Wertstoffen des "Dualen Systems", anderen, nicht diesem System zuzuordnenden Wertstoffen und zunächst unverwertbaren Stoffen (Restmüll) somit zehn unterschiedliche Materialfraktionen abgetrennt, von denen drei aus Restmülll unterschiedlicher Größe bestehen und die anderen sieben artrein abgetrennten Fraktionen unmittelbar dem Produktionsprozeß zur Wiederverwertung zugeführt werden können. Zuvor werden die in den jeweiligen Containern 10, 12, 21, 25, 34, 36 und 38 gesammtelten Materialfraktionen aus wiederverwertbaren Wertstoffen einer Ballenpresse 37 zugeführt und zu Ballen verpreßt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es - nur beispielsweise - möglich, daß der Schritt V bzw. die entsprechenden Vorrichtungen wegfallen, wobei dennoch die zehn aussortierten Materialfraktionen bereitgestellt werden. Es besteht ohne weiteres die Möglichkeit, anstelle der Container Bunker vorzusehen, denen jeweils mindestens ein Bunkerband zugeordnet ist.

Bezugszeichenliste

1

Sackaufreißvorrichtung

2

Kontroll- und Sortierband

3

Trichter

4

erster Restmüll-Container/-Bunker

5

erste Siebeinrichtung

6

erster Windsichter

7

Kombi-Abscheider

8

Kontrollband

9

Trichter

10

Folien-Container/-Bunker

11

erster Magnetabscheider

12

Eisenmetall-Container/-Bunker

13

Kontrollband

14

Trichter

15

zweiter Restmüll-Container/-Bunker

16

zweiter Magnetabscheider

17

zweiter Windsichter

18

Kombi-Abscheider

19

Kontrollband

20

Trichter

21

Mischkunststoff-Container/-Bunker

22

Nichteisenmetall-Abscheider

23

Kontrollband

24

Trichter

25

Nichteisenmetall-Container/-Bunker

26

zweite Siebeinrichtung

27

Feinmüll-Container/-Bunker

28

dritter Windsichter

29

Kombi-Abscheider

30

Kontrollband

31

Trichter

32

Kontrollband

33

Trichter

34

Verbundmaterial-Container/-Bunker

35

Trichter

36

Hohlkörper-Container/-Bunker

37

Ballenpresse

38

Papier-Container/-Bunker
G Grobfraktion
M Mittelfraktion
F Feinfraktion
L1 Leichtfraktion
L2 Leichtfraktion
L3 Leichtfraktion
S1 Schwerfraktion
S2 Schwerfraktion
S3 Schwerfraktion
I Sackaufreißen
II Aussortieren großer, schwerer Bestandteile
III erste Siebklassierung
IIIa Magnetabscheidung
IV erste Lufttrennung
IVa Magnetabscheidung
V zweite Lufttrennung
Va NE-Metall-Abscheidung
VI zweite Siebklassierung
VII dritte Lufttrennung
VIIa Aussortieren von Papier, Pappe
VIIb Aussortieren von Verbundstoffen
VIIc Aussortieren von Mischkunststoffen

Claims (12)

1. Verfahren zum Sortieren von Abfallgemischen, insbe­ sondere nach dem "Dualen System" erfaßten Verpackungs­ abfällen aus Kunststoffen, Eisen- und Nichteisenmetal­ len und Verbundstoffen, die mit einer Vielzahl an Störstoffen versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das lose Abfallgemisch nach dem Aussortieren großer, schwerer Teile (1. Sortierfraktion) größenmäßig in zwei Fraktionen - eine Grob- und eine Mittelfraktion - klas­ siert wird und die Grobfraktion (G) durch eine Lufttrennung in eine erste Leichtfraktion (L1) zur Abtrennung von Folie (2. Sortierfraktion) und eine erste Schwerfraktion (S1) zur Abtrennung von grobem Restmüll (3. Sortierfraktion) getrennt wird, wobei aus der ersten Schwerfraktion (S1) und der Mittelfraktion (M) jeweils Eisenmetallbestandteile (4. Sortierfrak­ tion) magnetisch abgeschieden und aus der Mittelfrak­ tion (M) außerdem Erzeugnisse aus Nichteisenmetallen (6. Sortierfraktion) abgetrennt werden und die Mittelfraktion nach einer weiteren Siebklassierung zur Abtrennung einer aus feinem Restmüll (7. Sortierfrak­ tion) gebildeten Feinfraktion (F) nunmehr einer weiteren Lufttrennung unterzogen wird, wobei die Leichtfraktion (L3) nach Abscheidung von Papier, Pappe und Kartonagen (7. Sortierfraktion) aus leichten Mischkunststoffen (5. Sortierfraktion) besteht und aus der verbleibenden Schwerfraktion (S3) Verbundstoffe (9. Sortierfraktion) und Kunststoff-Hohlkörper (10. Sortierfraktion) sowie gegebenfalls ein weiterer Anteil Mischkunststoffe (5. Sortierfraktion) und Restmüll (3. Sortierfraktion) ausgelesen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Materialfraktionen nach der Lufttrennung und Nichteisenmetallabscheidung auf auszulesende Störstoffe kontrolliert werden und diese gegebenfalls ausgelesen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die abgetrennten, zur Wiederverwertung vorgesehenen Materialfraktionen aus Wertstoffen verpreßt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelfraktion (M) vor der Nichteisenmetallabscheidung einer zusätzlichen Lufttrennung zum Aussortieren von Mischkunststoffen (5. Sortierfraktion) mit der entsprechenden Leichtfrak­ tion (L2) unterworfen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Klassierung des Abfallgemisches eine Klassierung in Teile <180 mm und <180 mm erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung von leichten und schweren Materialien im Fallstrom in einem regulier­ baren Luftstrom stattfindet.

7. Sortieranlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Sackaufreißvorrichtung (1) und einem ersten Kontroll- und Sortierband (2) zum Aussortieren großer, schwerer Teile eine erste Siebeinrichtung (5) angeordnet ist, der in der Grobfraktion (G) ein erster Windsichter (6) zugeordnet ist, wobei diesem in der Leichtfraktion (L1) ein Kombi-Abscheider (7), ein Kontrollband (8) sowie ein Folien-Container (10) und in der Schwerfraktion (S1) zunächst ein erster Magnetabscheider (11) mit Eisenmetall-Container (12) sowie ein Kontrollband (13) und ein zweiter Restmüll-Container (15) nachgeschaltet sind, und der ersten Siebeinrichtung (5) in der Mittelfraktion (M) ein zweiter Magnetabscheider (16), ein Nichteisenmetall-Abscheider (22) mit Kontrollband (23) und Nichteisenmetall-Container (25) sowie eine zweite Siebeinrichtung (26) mit einem Feinmüll- Container (27) in der Feinfraktion (F) und einem weiteren (dritten) Windsichter (28) in der Mittelfraktion (M) zugeordnet sind, und dem Windsichter (28) in der Leichtfraktion (L3) ein Kombi-Abscheider (29), ein Kontrollband (30), ein Papier-Container (38) und ein Mischkunststoff-Container (21) sowie in der Schwerfraktion (S3) ein Kontrollband (32) sowie ein Verbundmaterial-Container (34), ein Kunststoffhohl­ körper-Container (36), der Mischkunststoff-Container (21) und der zweite Restmüll-Container (15) nachge­ schaltet sind.

8. Sortieranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Siebeinrichtung (5) als Trommelsieb und die zweite Siebeinrichtung (22) als Sternsieb ausgebil­ det ist.

9. Sortieranlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch 11 gekenn­ zeichnet, daß den Wertstoff-Containern (10, 12, 21, 25, 34, 36, 38) jeweils ein Trichter und ein Bunkerband zugeordnet sowie eine Ballenpresse nachgeschaltet sind.

10. Sortieranlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kombi-Abscheider (7, 18, 29) aus einem Expansionsraum mit Sturztrichter und Drehschleuse zur druckfreien Abführung der separierten Erzeugnisse zum Kontrollband (8, 19, 30) gebildet ist.

11. Sortieranlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Siebeinrich­ tung (5) in der Mittelfraktion (M) noch vor dem Nichteisenmetall-Abscheider (22) ein weiterer (zweiter) Windsichter (17) mit einem Kombi-Abschei­ der (18) und einem Kontrollband (19), an das der Mischkunststoff-Container (21) angeschlossen ist, zugeordnet ist.

12. Sortieranlage nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Container zur Aufnahme von Wertstoffen und Restmüll Bunker mit diesen zugeordneten Bunkerbändern vorgesehen sind.