DE19741521A1

DE19741521A1 - Waste mixture preparation and separation process

Info

Publication number: DE19741521A1
Application number: DE1997141521
Authority: DE
Inventors: Roland Carra; Hans Kuebler
Original assignee: RECYCLING ENERGIE ABFALL
Current assignee: RECYCLING ENERGIE ABFALL
Priority date: 1997-09-20
Filing date: 1997-09-20
Publication date: 1999-03-25

Abstract

The waste mixture preparation and separation process involves sending the mixture of materials to the deeper end of a processing drum turning about an axis angled to the horizontal so that components easily turned into fibers are washed out of the drum, while those more difficult or impossible to turn into fibers are carried out of the upper end of the drum. The process is carried out in a processing drum turning about an inclined axis. The drum has an aperture in the deeper end for the input of the mixture and an aperture in the higher end for the output of the components that cannot easily be turned into fibers. The drum wall (3) has perforations for washing out the components turned into fibers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten und Trennen von Stoffgemischen, insbesondere von Abfällen, bei dem das Stoffgemisch dem tieferen Ende einer Be handlungstrommel zugeführt wird, die sich um eine zur Horizon talen geneigte Achse dreht. Die leicht zerfaserbaren Bestand teile des Stoffgemisches werden durch die Scherkräfte, die durch das Rotieren erzeugt werden, zerfasert. Die zerfaserten Bestandteile werden mit Wasser durch die Perforation aus der Behandlungstrommel ausgewaschen. Die nicht oder nur schwer zer faserbaren Bestandteile werden am höher liegenden Ende der Be handlungstrommel ausgetragen.The invention relates to a method and an apparatus for Processing and separating mixtures of substances, especially of Waste in which the mixture of substances at the lower end of a loading action drum is fed, which is one to the horizon talen inclined axis rotates. The easily friable stock parts of the mixture of substances are caused by the shear forces generated by rotating, frayed. They frayed Ingredients are removed from the perforation with water Treatment drum washed out. The not or only with difficulty fibrous components are at the higher end of the loading action drum carried out.

Neben der Zerfaserung findet teilweise auch eine Verkürzung von Fasern statt bzw. geht ein Teil der zerfaserbaren Stoffe in Lösung. Nachdem das Schwergewicht des Vorganges aber in der Zerfaserung besteht, wird hier lediglich von "Zerfaserung" oder "zerfasern" gesprochen und die daneben stattfindende Zerkleine rung und Auflösung nicht gesondert erwähnt.In addition to the defibration, there is also a shortening of Fibers take place or part of the fiberizable materials Solution. After the focus of the process but in the Defibering exists, is here only of "defibering" or "defibrillate" spoken and the shredding next to it tion and dissolution not mentioned separately.

Ein bevorzugter Anwendungsfall ist zum Beispiel die Aufberei tung von Abfällen für eine biologische Verwertung einzelner Bestandteile. Dabei werden die nicht verholzten biogen organischen Bestandteile, die biologisch gut zu verwerten sind, von den verholzten Bestandteilen und den nicht biogen organischen Bestandteilen getrennt, die biologisch schlecht oder nicht zu verwerten sind. Denn die nicht verholzten biogen organischen Bestandteile sind im Vergleich zu den anderen Be standteilen leichter zerfaserbar.A preferred application is, for example, preparation treatment of waste for the biological recycling of individuals Components. The non-woody ones become biogenic organic components that are easy to use biologically, of the woody components and the non-biogenic separated organic components that are biologically bad or are not recyclable. Because the not woody biogenic organic components are compared to the other Be parts easier to shred.

Für die Aufbereitung und das Trennen von Stoffgemischen, insbe sondere von Abfällen, sind bereits diverse Vorrichtungen und Verfahren verfügbar. Das Problem, das sich hier stellt, ist, das ankommende Stoffgemisch so aufzubereiten und in einzelne Fraktionen aufzutrennen, daß diese einer gezielten Behandlung zugeführt werden können und Bestandteile, die für die weitere Behandlung unerwünscht sind, abzuscheiden.For the preparation and separation of mixtures, especially special of waste, are already various devices and Procedure available. The problem that arises here is prepare the incoming mixture of substances in this way and separate them To separate fractions that this targeted treatment Can be supplied and ingredients for further Treatment are undesirable to deposit.

Siebtrommeln, wie z. B. in DE-OS 39 07 445 beschrieben, bewirken nur eine Sortierung nach Größe, nicht aber nach anderen Krite rien, die für den weiteren Behandlungsprozeß relevant sind, z. B. nach zerfaserbaren und nicht zerfaserbaren, harten und weichen Bestandteilen. Dies hat z. B. bei einer biologischen Abfallver wertung den Nachteil, daß die biologische Verwertbarkeit der Abfallbestandteile nicht mit der Größe korreliert. Dagegen kor reliert sie mit der Zerfaserbarkeit der Bestandteile.Sieve drums, such as. B. described in DE-OS 39 07 445, cause only sorting by size, not by other criteria rien that are relevant for the further treatment process, z. B. for friable and non-friable, hard and soft Components. This has e.g. B. in a biological waste ver evaluation the disadvantage that the biological usability of the Waste components not correlated with size. In contrast kor it relates to the friability of the components.

Die von Coleman et. al. (1987) beschriebene Abfallbehandlungs vorrichtung bewirkt hingegen zwar ein "Auflösen" von zerfaser baren Abfallfraktionen, jedoch kein Abtrennen von anderen Be standteilen, die in den nachfolgenden Verfahrensstufen zu Pro blemen führen.The Coleman et. al. (1987) described waste treatment on the other hand, the device does, however, "dissolve" fiber ed waste fractions, but no separation from other be components that are used in the subsequent process steps to Pro lead blemen.

DE OS 41 14 780 A1 beschreibt eine Müllverwertungseinrichtung zum Trennen von härteren und weicheren Müllbestandteilen, bei der in einer Siebtrommel durch Hochdruckwasserstrahlen weichere Abfallbestandteile zerkleinert werden und somit von härteren abgetrennt werden. Um Hochdruckwasserstrahlen zu erzeugen, sind entsprechende Düsen mit engen Nennweiten notwendig. Derartige Düsen sind jedoch sehr empfindlich für Verstopfungen durch Feststoffe, so daß nur Frischwasser oder entsprechend aufwendig aufbereitetes Prozeßwasser eingesetzt werden kann, welches in erheblichen Mengen benötigt wird.DE OS 41 14 780 A1 describes a waste recycling facility to separate harder and softer waste components the softer in a sieve drum by high pressure water jets Waste components are crushed and thus harder be separated. To generate high pressure water jets are Appropriate nozzles with narrow nominal widths are necessary. Such However, nozzles are very sensitive to clogging Solids, so that only fresh water or correspondingly expensive treated process water can be used, which in considerable amounts are required.

In der Papierindustrie werden zur Aufbereitung von Altpapieren und zur Abtrennung vom unerwünschten Störstoffen verbreitet Auflösetrommeln eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine Auf lösezone, eine Sortierzone und einen Schmutzaustrag aus. Dabei drehen die Trommeln meistens um horizontale Achsen. Ist die Drehachse zur Horizontalen geneigt, wird das Altpapier am höher liegenden Ende zugegeben und die Störstoffe am tiefer liegenden Ende ausgetragen. Dies hat den Vorteil, daß die Störstoffe ohne Fördereinrichtung allein aufgrund der Schwerkraft und der Rota tionsbewegung abgetrennt werden können. Einen Nachteil stellt hierbei der begrenzte Füllgrad der Trommel dar. Da die bei der Rotation der Trommel erreichten Scherkräfte u. a. vom Füllgrad abhängen, sind folglich auch die zu erzielenden Scherkräfte begrenzt. Für die Aufbereitung von Altpapier bedeutet dies al lerdings keinen weiteren Nachteil, da Altpapier mit Wasser mei stens sehr leicht zerfaserbar ist und somit keine großen Scher kräfte benötigt werden.In the paper industry are used for the processing of waste paper and used to separate unwanted contaminants Dissolving drums are used. These are characterized by a Auf release zone, a sorting zone and a dirt discharge. Here mostly turn the drums around horizontal axes. Is the When the axis of rotation is inclined to the horizontal, the waste paper becomes higher added end and the contaminants at the lower end Ended. This has the advantage that the contaminants without Conveyor device based solely on gravity and rota tion movement can be separated. A disadvantage here the limited degree of filling of the drum. Since the at Rotation of the drum reached shear forces u. a. of the degree of filling depend, are consequently also the shear forces to be achieved limited. For the processing of waste paper, this means al However, no further disadvantage, since waste paper with water is very easy to shred and therefore no big shear forces are needed.

Anders stellt sich dies jedoch im Fall von kommunalen Bioabfäl len oder sonstigen Abfällen aus Haushaltungen und Gewerbe dar. Ihre organische, biologisch verwertbare Fraktion setzt sich hauptsächlich aus lignocellulosehaltigen Substanzen oder Ver bundmaterialien zusammen, die zwar auch als "leicht zerfaser bar" bezeichnet werden können, aber im feuchten Zustand mecha nisch deutlich belastbarer sind als Papierfasern. Deshalb sind zum Zerfasern der organischen Fraktion höhere Scherkräfte not wendig als für Altpapier. Einem Erhöhen des Füllgrades der Trommel zur Vergrößerung der Scherkräfte sind jedoch Grenzen gesetzt, wenn die Trommel entweder um eine waagrechte Achse dreht oder der Störstoffaustrag am tieferen Ende erfolgt. Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Nachteile der vor genannten Erfindungen zu beseitigen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der leicht zerfaser bare Bestandteile von Stoffgemischen einerseits und nicht bzw. nur schwer zerfaserbare Bestandteile solcher Gemische anderer seits effizient voneinander getrennt und für die jeweils nach folgende Behandlung aufbereitet werden können. Zu diesem Zweck muß die aus der Altpapier bekannte Auflösetrommel verändert werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patent anspruch 1 bzw. die im Patentanspruch 26 gekennzeichneten Merk male gelöst. Die übrigen Patentansprüche stellen weitere bevor zugte Ausgestaltungsformen der Erfindung dar. This is different in the case of municipal bio-waste or other household and commercial waste. Your organic, biologically usable fraction settles mainly from lignocellulose-containing substances or ver bundles together, which are also known as "slightly fraying bar ", but in the wet state mecha are significantly more resilient than paper fibers. That is why to shear the organic fraction higher shear forces are not necessary agile than for waste paper. Increasing the fill level of the However, drums for increasing the shear forces are limits set when the drum is either about a horizontal axis rotates or the discharge of impurities takes place at the lower end. The aim of the invention is to overcome the disadvantages of to eliminate inventions mentioned and a method and a To provide a device with which easily fray bare constituents of mixtures of substances on the one hand and not or constituents of such mixtures of others which are difficult to fiberize efficiently separated from each other and for each following treatment can be prepared. To this end must change the dissolving drum known from the waste paper become. According to the invention, this object is achieved by the patent Claim 1 or the note marked in claim 26 times solved. The remaining claims present further drafted embodiments of the invention.

Die Erfindung besteht aus einer Behandlungstrommel, die um eine zur Horizontalen geneigte Achse rotiert. Der Mantel der Trommel kann sowohl zylindrisch als auch konisch ausgebildet sein. Am tiefer liegenden Ende wird das Stoffgemisch zugeführt. Der er ste Abschnitt der Trommel ist als Zerfaserungszone ausgebildet. In diesem Bereich gibt es keine Fördereinrichtungen, die aktiv Material in die anschließende Trennzone fördern. Somit kann der Füllgrad in der Zerfaserungszone vorteilhaft gesteigert werden. Durch die Rotation der Trommel entstehen Scherkräfte, die die leicht zerfaserbaren Bestandteile des Stoffgemisches zerfasern. Bis zu einem Grenzwert erhöhen sich diese Scherkräfte mit zu nehmendem Füllgrad der Zerfaserungszone. Da ein höherer Füll stand als bei den in der Altpapieraufbereitung verwendeten Auf lösetrommeln erreichbar ist, hat diese Behandlungstrommel zudem den Vorteil, daß auch die Scherkräfte mehr gesteigert werden können. So können auch Bestandteile zerfasert werden, die im feuchten Zustand deutlich belastbarer sind als Papierfasern, wie die biogen-organische Fraktion, die sich in Bioabfällen oder anderen Abfällen aus Haushaltungen oder Gewerbe befinden. Durch die ansteigende Achse werden vor allem spezifisch schwe rere Fraktionen in der Zerfaserungszone zurückgehalten. Dadurch wird die Zerfaserungswirkung nochmals vorteilhaft gesteigert. Die Zugabe von spezifisch schweren Zerkleinerungskörpern, wie z. B. Kugeln aus Metall, kann die Zerfaserung noch weiter ver bessern. Wegen ihres spezifisch höheren Gewichts können diese Zerkleinerungskörper durch die Steigung der Drehachse in der Zerfaserungszone gehalten werden.The invention consists of a treatment drum around a rotated to the horizontal inclined axis. The mantle of the drum can be cylindrical as well as conical. At the the mixture is fed into the lower end. The he The first section of the drum is designed as a defibration zone. In this area there are no funding agencies that are active Feed material into the subsequent separation zone. Thus, the The degree of filling in the defibration zone can advantageously be increased. The rotation of the drum creates shear forces that the Easily shred parts of the mixture of substances that can easily be shredded. These shear forces increase with a limit value increasing degree of filling of the defibration zone. Because a higher fill stood up as for the used in the waste paper processing this drum can also be reached the advantage that the shear forces are increased more can. Components can also be defibrated, which in the moist state are much more resilient than paper fibers, like the biogen-organic fraction that is in biowaste or other household or commercial waste. Due to the rising axis, especially specific sw other fractions are retained in the defibration zone. Thereby the defibration effect is advantageously increased again. The addition of specifically heavy comminution bodies, such as e.g. B. balls of metal, the defibration can ver improve. Because of their specifically higher weight, these can Shredding body by the slope of the axis of rotation in the Fiberization zone are kept.

In Abhängigkeit zum Füllgrad der Zerfaserungszone gelangt das zerfaserte Stoffgemisch in die Trennzone. Diese zeichnet sich durch eine Perforation des Trommelmantels und durch eine För dereinrichtung aus. Das zerfaserte Material wird mit Wasser durch die Löcher ausgewaschen und verläßt die Behandlungstrom mel, während die Grobstoffe in der Trommel verbleiben. Dabei kann, anderes als bei der beschriebenen Verwendung von Hoch druckwasserstrahlen, auch Prozeßwasser verwendet werden. Das Prozeßwasser oder ein Teil davon wird von oben auf die Trommel gesprüht und wäscht somit eventuell verlegte Löcher frei. Die Wirkung kann auch durch andere Hilfsmittel, wie z. B. eine mit laufende Borstenwalze, erzeugt oder verstärkt werden.Depending on the degree of filling of the defibration zone, this happens shredded mixture into the separation zone. This stands out through a perforation of the drum casing and through a för the facility. The shredded material is washed with water washed out through the holes and leaves the treatment stream mel while the coarse material remains in the drum. Here can, unlike the use of high described pressurized water jets, process water can also be used. The Process water or part of it is applied to the drum from above sprayed and washes any holes that may have been laid. The Effect can also by other tools, such as. B. one with running bristle roller, generated or reinforced.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die im Stoffgemisch enthaltenen nicht oder nur schwer zerfaserbaren Bestandteile durch die in der Zerfaserungszone wirkenden Scher kräfte praktisch nicht angegriffen, d. h. nicht zerfasert oder zerkleinert werden. So können diese Stoffe nicht durch die Per foration ausgewaschen werden und damit zu Betriebsstörungen oder verminderter Produktqualität bei der für die leicht zerfa serbaren Bestandteile vorgesehenen nachfolgenden Behandlung führen. Vorteilhaft ist ferner, daß die nicht zerfaserten Be standteile in der Trennzone durch die Zugabe von Wasser eine Reinigung von leicht zerfaserbaren Bestandteilen erfahren, so daß ihre Qualität und damit die Voraussetzung für eine weitere Behandlung verbessert wird.Another advantage of the invention is that the im Mixture of substances contained or difficult to shred Components due to the shear acting in the defibration zone forces are practically not attacked, d. H. not frayed or be crushed. So these substances can not by the Per foration are washed out and thus to malfunctions or reduced product quality in the for the easily decomposed subsequent treatment provided for constituents to lead. It is also advantageous that the not fiberized Be components in the separation zone by adding water Experience cleaning of easily friable components, so that their quality and thus the prerequisite for another Treatment is improved.

In der Trennzone wird der Abfall langsam nach vorne transpor tiert. Die Grobstoffe, d. h. die nicht zerfaserten Bestandteile des Stoffgemisches, gelangen dann in eine Entwässerungszone. Im Vergleich zur Trennzone wird hier kein Wasser zugegeben und das nicht gebundene Wasser kann über die Lochung des Trommelmantels abtropfen. Die Grobstoffe verlassen die Behandlungstrommel am oberen Ende.The waste is slowly transported forward in the separation zone animals. The coarse materials, i.e. H. the non-shredded components of the mixture of substances then enter a drainage zone. in the Compared to the separation zone, no water is added here and that Unbound water can flow through the perforation of the drum jacket drain. The coarse materials leave the treatment drum on upper end.

Das mit dem Wasser ausgewaschene, zerfaserte Material liegt hingegen als pumpfähige Suspension bzw. Pulpe vor und kann so mit ebenfalls relativ einfach weiteren Behandlungsstufen zuge führt werden.The shredded material washed out with the water lies however, as a pumpable suspension or pulp and can with also relatively simple additional treatment stages leads.

Ein großer Vorteil der Erfindung ist zudem die Möglichkeit, die geschilderte Aufbereitung und Trennung des Stoffgemisches kon tinuierlich durchzuführen. Es müssen somit keine Zwischenspei cher zu vorgeschalteten oder nachgeschalteten kontinuierlich betriebenen Verfahrensstufen verwendet werden. Das zu trennende Stoffgemisch wird so wie es anfällt bis zu einem festgelegten maximalen Durchsatz einfach der Trommel zugeführt. Dadurch kön nen die Beschickungseinrichtungen kleiner ausgelegt werden und der erhöhte steuerungstechnische Aufwand für eine diskontinu ierliche Beschickung, wie z. B. in EP 0 520 172 B1 beschrieben, entfällt. A great advantage of the invention is also the possibility of described preparation and separation of the mixture of substances con to be carried out continuously. So there is no need for a snack to upstream or downstream continuously operated process stages are used. The one to be separated The mixture of substances is determined as it is up to a specified level maximum throughput simply fed to the drum. This allows NEN the feeders are designed smaller and the increased control engineering effort for a discontinuous animal feed, such as B. described in EP 0 520 172 B1, not applicable.

Die Erfindung ermöglicht darüber hinaus, durch Variation der Trommeldrehzahl oder durch entsprechende Einbauten die Aufbe reitung und Trennung an die Eigenheiten verschiedener Stoffge mische anzupassen. Z. B. können durch eine Erhöhung der Drehzahl entweder die Scherkräfte in der Zerfaserungszone oder der Rück spüleffekt der Perforation der Trennzone erhöht werden. Durch einen Einbau von Prallblechen oder rückläufiger Wendeln in die Zerfaserungszone kann die Zerfaserungswirkung noch erhöht wer den.The invention also enables, by varying the Drum speed or the Aufbe by appropriate internals Riding and separation to the peculiarities of different fabrics adjust mix. For example, by increasing the speed either the shear forces in the defibration zone or the back perforation of the separation zone can be increased. By an installation of baffle plates or retrograde spirals in the Defibration zone can increase the defibration effect the.

Die Fördereinrichtung in der Trennzone kann als fest angebrach te Wendel an der Trommelinnenseite oder als Wendel mit Relativ drehzahl zur Trommel ausgeführt werden, wobei sie entweder feststehend oder mit eigenem Antrieb ausgeführt werden kann. Ist die fest angebrachte Wendel kostengünstiger zu realisieren, so bietet eine Wendel mit einem eigenen Antrieb eine höhere Flexibilität bei der Anpassung der Betriebsparameter.The conveyor in the separation zone can be fixed te spiral on the inside of the drum or as a spiral with relative speed to the drum, either fixed or with its own drive. If the fixed helix is cheaper to implement, a helix with its own drive offers a higher one Flexibility in adapting the operating parameters.

Ferner kann der Spüleffekt des Wassers in der Trennzone durch die Ausbildung der Steigung der Wendel optimiert werden.Furthermore, the rinsing effect of the water in the separation zone can occur the formation of the pitch of the helix can be optimized.

Darüber hinaus ist durch Wahl einer Wendel mit positiver oder negativer Steigung und positiver oder negativer Relativdrehzahl zur Trommel, um den Abfall dadurch schneller herauszufördern bzw. zurückzufördern, eine Steuerung der Verweilzeit des Stoff gemisches in der Trennzone unabhängig von der notwendigen Trennfläche des perforierten Trommelmantels möglich. Dies bie tet eine große Flexibilität zur Anpassung der Verhältnisse an das zu trennende Stoffgemisch.In addition, by choosing a helix with positive or negative slope and positive or negative relative speed to the drum so that the waste can be removed more quickly or back, a control of the residence time of the substance mixtures in the separation zone regardless of the necessary Separation surface of the perforated drum casing possible. This bie offers great flexibility to adapt the circumstances the mixture of substances to be separated.

Über Lanzen kann zusätzlich Wasser in der Trennzone versprüht werden, um den Wascheffekt zu verbessern.Water can be sprayed in the separation zone via lances to improve the washing effect.

Der Wascheffekt in der Trennzone kann ebenfalls durch Steuerung der Temperatur im Waschwasser verbessert werden. So wird die Löslichkeit bzw. die Fließfähigkeit verschiedener Bestandteile durch Erhöhung der Temperatur positiv beeinflußt.The washing effect in the separation zone can also be controlled the temperature in the wash water can be improved. So it will Solubility or the fluidity of various components positively influenced by increasing the temperature.

Ebenso können Chemikalien, wie z. B. Laugen oder Säuren, durch Dosierung zum Waschwasser den Wirkungsgrad der Trennzone ver bessern. Chemicals, such as. B. alkalis or acids Dosage to wash water ver the efficiency of the separation zone improve.

Eine Zugabe von Enzymen, z. B. mit hydrolytischer Wirkung, in die Zerfaserungszone oder ins Waschwasser kann ebenfalls die Trennwirkung der Erfindung steigern.Addition of enzymes, e.g. B. with hydrolytic effect, in the defibration zone or in the wash water can also be the Increase separation effect of the invention.

Ferner kann die Größe und Anordnung der Perforation des Trom melmantels in der Trennzone so gewählt und kombiniert werden, daß eine Fraktionierung der Trennprodukte entsprechend einer optimalen Anpassung der Produkte an nachfolgende Behand lungs- oder Verwertungsschritte erreicht werden kann.Furthermore, the size and arrangement of the perforation of the trom in the separation zone are selected and combined that a fractionation of the separation products according to a optimal adaptation of the products to subsequent treatments Steps of utilization or recovery can be achieved.

In der Trennzone können sich auch definierte, unterteilte Ab schnitte mit und ohne Perforation abwechseln. In den Segmenten ohne Perforation erfolgt dann ein Wassereinstau, der wie ein Tauchbad das Abwaschen der Fasern verbessern kann.Defined, subdivided sections can also be found in the separation zone Alternate cuts with and without perforation. In the segments Without perforation, water is then immersed, which is like a Dip can improve the washing of the fibers.

Auch durch einen füllstandsgesteuerten Abzug der Suspension aus dem Auffangbehälter kann ein Wassereinstau in definierten Ab schnitten der Trommel realisiert werden. Durch den höheren Feuchtigkeitsgehalt in der Zerfaserungszone kann der Aufschluß gesteigert werden.Also by a level-controlled withdrawal of the suspension the collecting container can be water in a defined Ab cuts of the drum can be realized. By the higher one Moisture content in the defibration zone can digestion be increased.

Zur Verringerung des Wasserbedarfs kann die in der Trennzone erzeugte Suspension mit einer nachgeschalteten Entwässerungs einrichtung eingedickt bzw. entwässert und das abgetrennte Was ser zum Auswaschen der zerfaserten Bestandteile zurückgeführt werden. Im Fall einer anaeroben Vergärung der Suspension kann ihre Entwässerung auch erst danach erfolgen. Die vergorene Flüssigphase wird dann als Prozeßwasser zur Aufbereitungstrom mel zurückgeführt.In order to reduce the water requirement, use the in the separation zone generated suspension with a downstream drainage equipment thickened or drained and the separated what water for washing out the shredded components become. In the case of anaerobic fermentation of the suspension their drainage also take place afterwards. The fermented Liquid phase is then used as process water for the treatment stream mel returned.

Der Entwässerungszone kann noch eine weitere Trennzone nachge schaltet werden, mit der durch eine entsprechende Perforation des Trommelmantels eine Trennung des Grobguts in zwei Fraktio nen erreicht wird. Z. B. können dadurch die Grobstoffe in eine Fraktion, die kompaktere Bestandteile enthält, und in eine Fraktion, die großflächige Bestandteile enthält, aufgetrennt werden.The dewatering zone can be followed by another separation zone can be switched with an appropriate perforation of the drum casing a separation of the coarse material into two fractions is achieved. For example, the coarse material can be Fraction, which contains more compact components, and into one Fraction containing large-area components, separated become.

Eine Kapselung der ganzen Vorrichtung mit einem definierten Abzug der Luft verhindert unkontrollierte Emissionen auf dem Luftpfad. Somit eignet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung überall dort, wo beim Aufbereitungsprozeß mit einer luftgetra genen Emission von Schadstoffe zu rechnen ist. An encapsulation of the whole device with a defined one Extracting the air prevents uncontrolled emissions on the Air path. A device according to the invention is therefore suitable wherever in the treatment process with an air trap emission of pollutants is to be expected.

Die Erfindung ist somit insbesondere für die Aufbereitung und Trennung von Abfallgemischen mit einem hohen Organikanteil, z. B. von kommunalen Bioabfällen, geeignet. Diese Abfälle zeich nen sich neben biogen-organischen Bestandteilen, die sich für eine biologische Behandlung und anschließendes Recycling in den Naturkreislauf eignen, durch einen relevanten Anteil an Stör stoffen, wie Kunststoffe, Steine, Glas und Metalle aus. Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können nun die nicht ver holzten biogen-organischen Bestandteile, die im Vergleich zu den Störstoffen leichter zerfaserbar sind, von den Störstoffen abgetrennt werden. Dabei werden die biogen-organischen Bestand teile zerfasert, durch Spülen mit Prozeßwasser in einer Suspen sion angereichert und die Störstoffe über die Grobstoffabtren nung ausgetragen.The invention is therefore particularly for processing and Separation of waste mixtures with a high organic content, e.g. B. from municipal biowaste, suitable. Draw this waste in addition to biogenic-organic components that are suitable for biological treatment and subsequent recycling in the Natural cycle are suitable due to a relevant proportion of sturgeon substances such as plastics, stones, glass and metals. With a device according to the invention can now not ver wooded biogen-organic components compared to the contaminants are easier to shred, from the contaminants be separated. The biogenic-organic stock parts frayed, by rinsing with process water in a suspension enriched and the contaminants via the coarse material removal carried out.

Anhand dieses bevorzugten Anwendungsbeispiels wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im fol genden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung zum Aufbereiten und Trennen von Stoffgemischen.Using this preferred application example the invention with reference to the drawing in fol explained in more detail. The drawing shows a schematic Representation of an embodiment of the invention direction for processing and separating mixtures of substances.

Das Abfallgemisch wird der Vorrichtung am tiefer liegenden Ende über einen feststehenden Schacht 1 zugeführt. Da die Festig keit der biogen-organischen Bestandteile bei entsprechender Durchfeuchtung abnimmt, wird zusätzlich Prozeßwasser der Zerfa serungszone zugeführt, falls die Ausgangsfeuchte des Abfalls zu gering ist. In der Zerfaserungszone 2 werden unter dem Ein fluß der Scherkräfte vermehrt die biogen-organischen Bestand teile zerfasert, deren Festigkeit durch die Feuchte reduziert - wird, während die Störstoffe, die vorwiegend aus nicht zerfa serbaren Materialien, wie Kunststoffe oder Metalle bestehen, nur geringfügig zerkleinert werden. Spezielle Einbauten, z. B. eine gegenläufige Wendel 12, in Verbindung mit dem Neigungs grad der Drehachse erhöhen dabei die Verweilzeit und den Zerfa serungsgrad. Die Zerfaserungswirkung wird auch durch Zacken 13, die über die Innenseite der Trommel verteilt angeordnet sind, verbessert.The waste mixture is fed to the device at the lower end via a fixed shaft 1 . Since the strength of the biogen-organic constituents decreases with appropriate moisture penetration, process water is additionally fed to the decomposition zone if the initial moisture content of the waste is too low. In the defibration zone 2 under the influence of the shear forces, the biogen-organic constituents are increasingly defibrated, the strength of which is reduced by the moisture - while the contaminants, which mainly consist of non-decomposable materials, such as plastics or metals, are only slightly crushed will. Special internals, e.g. B. an opposing spiral 12 , in conjunction with the degree of inclination of the axis of rotation increase the dwell time and the degree of decomposition. The fraying effect is also improved by prongs 13 which are arranged distributed over the inside of the drum.

In Abhängigkeit von der Abfallzufuhr und von der Füllung der Zerfaserungszone gelangt das Gemisch aus zerfaserter Organik und Grobstoffen in die Trennzone 8. Hier werden die zerfaser ten, biogen-organischen Bestandteile mit dem Prozeßwasser von den Störstoffen abgewaschen, dabei fördert eine fest eingebaute Wendel 11 die Störstoffe durch die Trennzone 8. Das Prozeß wasser wird von oben 4 auf dem perforierten Trommelmantel 3 versprüht, so daß eventuell verlegte Öffnungen in die Trommel zurück frei gespült werden.Depending on the supply of waste and on the filling of the defibration zone, the mixture of defibrated organic matter and coarse materials reaches separation zone 8 . Here the zerfaser th, biogen-organic constituents are washed off from the contaminants with the process water, thereby a fixed helix 11 promotes the contaminants through the separation zone 8 . The process water is sprayed from above 4 on the perforated drum shell 3 , so that any openings that have been moved are flushed back into the drum.

Die Wendel 11 fördert die abgewaschenen Störstoffe in die Entwässerungszone 9. Hier wird kein Prozeßwasser mehr zuge führt und die Störstoffe entwässern unter dem Einfluß der Schwerkraft. Die abgetropften Störstoffe werden über den Stör stoffaustrag 10 ausgeworfen.The helix 11 conveys the washed off impurities into the drainage zone 9 . Process water is no longer supplied and the contaminants drain under the influence of gravity. The drained impurities are ejected via the material discharge 10 .

Die pumpfähige Suspension, also das Gemisch aus Prozeßwasser und abgewaschenen Fasern, wird in einer Auffangwanne 6 gesam melt. Die Trommel ist mit einer Haube 5 abgedeckt, um unkon rollierte Emissionen über den Luftpfad zu vermeiden.The pumpable suspension, that is, the mixture of process water and washed fibers, is collected in a collecting pan 6 . The drum is covered with a hood 5 in order to avoid uncontrolled emissions via the air path.

Die Suspension wird direkt einer weiteren Behandlung oder Ver wertung zugeführt oder es wird zuvor ihr Feststoffgehalt mit einer Entwässerung bzw. Teilentwässerung 14 erhöht. Das abge trennte Wasser wird als Prozeßwasser in die Trennzone 8 oder zum Aufgabeschacht 1 zurückgeführt. Um bei dieser Rückführung die Aufkonzentration von unerwünschten Substanzen zu verhin dern, wird ein Teilstrom des Prozeßwassers gegebenenfalls einer separaten Prozeßwasseraufbereitung 15 zugeführt. Die Fest stoffphase wird den anschließenden Verwertungsprozessen oder weiteren Behandlungsschritten 16 zugeführt. Diese können z. B. eine anaerobe Vergärung oder eine aerobe Kompostierung sein. Im Fall einer anaeroben Vergärung der Suspension kann ihre Ent wässerung 17 auch erst danach erfolgen. Die vergorene Flüs sigphase wird dann als Prozeßwasser zur Behandlungstrommel zu rückgeführt.The suspension is fed directly to a further treatment or utilization or its solids content is increased beforehand with a drainage or partial drainage 14 . The separated water is returned as process water to the separation zone 8 or to the feed shaft 1 . In order to prevent the concentration of undesired substances during this recirculation, a partial flow of the process water is optionally fed to a separate process water treatment 15 . The solid phase is fed to the subsequent recycling processes or further treatment steps 16 . These can e.g. B. anaerobic digestion or aerobic composting. In the case of anaerobic fermentation of the suspension, it can only be drained 17 thereafter. The fermented liquid phase is then returned to the treatment drum as process water.

Enthält die Suspension aus der Abfallaufbereitungsvorrichtung einen relevanten Anteil an kleinen mineralischen Bestandteilen, die die Perforation in der Trennzone passieren konnten und durch Ablagerung in den nachgeschalteten Behandlungs- und Ver wertungsstufen zu Betriebsstörungen führen, können diese mit tels hydrodynamischer Schwerstoffabscheidung 18 abgetrennt werden. If the suspension from the waste treatment device contains a relevant proportion of small mineral constituents that could pass through the perforation in the separation zone and lead to malfunctions through deposition in the downstream treatment and utilization stages, these can be separated off by means of hydrodynamic heavy material separation 18 .

Der Entwässerungszone für die Störstoffe kann optional eine weitere Trennzone nachgeschaltet werden. Dadurch werden kompak tere Störstoffe, wie z. B. Steine, abgetrennt und nur großflä chige Bestandteile, wie z. B. Kunststoffolien, am höher liegen den Ende der Trommel ausgetragen.The drainage zone for the contaminants can optionally be a additional separation zone can be added. This makes it compact tere contaminants such. B. stones, separated and only large Other ingredients, such as. B. plastic films are higher carried the end of the drum.

Claims

1. A process for the preparation and separation of mixtures of substances, characterized in that the mixture of substances is fed to the lower end of a treatment drum which rotates about an axis inclined to the horizontal, the easily friable constituents of the mixture of substances by the shear forces generated by the rotation are defibrated and these defibrated constituents are washed out of the treatment drum, while the constituents which cannot be defibrated or can only be defibrillated are discharged at the higher end of the treatment drum.

2. The method according to claim 1, characterized, that the defibration in a defibration zone and the Washing out the shredded components in the separation zone of the Treatment drum is done.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized, that the non-fiberized components in one Dewatering zone of the treatment drum to be dewatered.

4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized, that the non-fiberized components in an additional Separation zone of the treatment drum into a fraction that the contains more compact components, and in a fraction that the less compact, especially the larger ones, Contains components, is divided.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the mixture of substances in the defibration zone water, especially process water is added.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the shear forces effective during defibrillation by the Level of the treatment drum and / or by the slope the axis of rotation of the drum and / or by the Rotation speed of the drum can be controlled.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the defibration effect by the addition of specific heavy crushing bodies and / or by special Internals in the treatment drum, such as. B. from Baffle plates, retrograde spirals or spikes, increased becomes.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that in the separation zone water, especially process water, is added, with which the shredded material of the not shredded ingredients rinsed and from the Treatment drum can be washed out.

9. The method according to any one of claims 2 to 8, characterized, that the frayed material through a perforation is washed out with which the treatment drum in the Separation zone is provided.

10. The method according to claim 9, characterized, that in the separation zone water, in particular process water is used to rinse the perforation holes.

11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized, that the washing and rinsing effect of the added water by an increase in drum speed and / or the installation of Lances is increased, through which water is additionally sprayed becomes.

12. The method according to claim 10 or 11, characterized, that other devices, e.g. B. a moving bristle roller, can be used to keep the perforation holes free.

13. The method according to any one of the preceding claims 8 to 12, characterized, that with the addition of water, especially process water, washed out shredded material together with the water forms a suspension that partially or completely one undergoes anaerobic and / or aerobic treatment.

14. The method according to claim 13, characterized, that the suspension is collected in a storage element.

15. The method according to claim 14, characterized in that the withdrawal of the suspension from the storage element via the Level is controlled.

16. The method according to any one of the preceding claims 13 to 15, characterized, that the suspension in a drainage device is drained and the water that is obtained as Process water in the separation zone and / or in the Defibration zone is used.

17. The method according to claim 16, characterized, that the suspension only after performing an anaerobic Digestion in a dewatering facility and the water that is obtained as process water in the Separation zone and / or in the defibration zone is used.

18. The method according to claim 16 or 17, characterized, that the water obtained in the drainage completely or partially before its reuse in the Treatment drum fed to a process water treatment becomes.

19. The method according to any one of the preceding claims 2 to 18, characterized, that the non-fiberized components from the separation zone through a conveyor into the drainage zone be transported.

20. The method according to claim 19, characterized, that the slope of the conveyor is chosen so that the rinsing effect of the water in the separation zone is optimized.

21. The method according to claim 19 or 20, characterized, that the transport of the non-defibrated components from the Separation zone into the dewatering zone by means of a helix, their slope and their relative speed to Treatment drum is controlled so that the residence time of the Mixture of substances in the separation zone of the respective mixture of substances is adapted to optimal separation in easy shreddable components and not or difficult to shred Components to achieve.

22. The method according to any one of claims 8 to 21, characterized, that the water used in the separation zone is heated and / or chemicals are added to it Increase efficiency of separation.

23. The method according to any one of the preceding claims 2-22, characterized, that enzymes in the defibration zone and / or to the wash water be added to increase the separating effect.

24. The method according to any one of the preceding claims 3 to 23, characterized, that the water that is in the non-fiberized constituents is not bound by a drainage zone Perforation drips in the drum body.

25. The method according to any one of the preceding claims 13 to 24, characterized in that the suspension in a hydrodynamic Heavy material separation from small mineral Components is cleaned.

26. Device for carrying out the method according to claim 1 with a treatment drum, characterized in that the treatment drum is inclined to the horizontal Axis rotates, the treatment drum at its lower end an opening for feeding the mixture of substances as well as at their higher end an opening to discharge the not or only has difficult to fiberize components and the Drum wall with a perforation for washing out the shredded components is provided.

27. The apparatus according to claim 26, characterized, that it is a conical or cylindrical shape Treatment drum is.

28. The device according to claim 26 or 27, characterized, that the treatment drum has a defibration zone in the defibration of the easily defibrillable components takes place, and a separation zone in which the washout of the shredded components.

29. Device according to one of the preceding claims 26 to 28, characterized, that the treatment drum has a drainage zone, in which the drum body has a perforation, so that the water that is not in the non-fiberized components bound, can drain.

30. Device according to one of the preceding claims 28 or 29, characterized, that the treatment drum has an additional separation zone has, in which the drum body is perforated so that the non-shredded components into a fraction that the contains more compact components, and in a fraction that the less compact, especially the larger ones, Contains components, is divided.

31. Device according to one of the preceding claims 28 to 30, characterized, that the treatment drum special internals such. B. Baffles, retrograde spirals or peaks which is the defibration effect in the defibration zone can be increased.

32. Device according to one of the preceding claims 28 to 31, characterized, that in the defibration zone and / or in the separation zone nozzles for the addition of water, especially process water, are provided.

33. Device according to one of the preceding claims 26 to 32, characterized, that the device has a control with which the Speed of the treatment drum and / or its level can be varied to allow for the defibration effect as well the separation effect between the frayed and the not shredded material and / or the washing and rinsing effect of the optimize water added in the separation zone.

34. Device according to one of the preceding claims 28 to 33, characterized, that the treatment drum has a perforation in the separation zone through which the shredded components can be washed out, and their size and arrangement is chosen so that the separation effect between frayed and not defibrated components is optimized.

35. Device according to one of the preceding claims 28 to 34, characterized, that in the separation zone in the drum body with segments Perforation and sections without perforation are present.

36. Device according to claim 35, characterized, that segments with perforation and without perforation like that are arranged that a water backlog can be generated, the washing the fibers off the ones that are not frayed Ingredients improved.

37. Device according to one of the preceding claims 28 to 36, characterized, that the treatment drum in the separation zone with a Conveyor is equipped.

38. Device according to claim 37, characterized, that the conveyor is a helix acts, either fixed or as a spiral Relative speed to the drum is executed, fixed or is provided with its own drive.

39. Device according to one of the preceding claims 28 to 38, characterized, that the separation zone has lances through which additionally Water can be sprayed to the washing and rinsing effect to increase the water.

40. Device according to one of the preceding claims 28 to 39, characterized, that the separation zone has a moving bristle roller, with which the perforation holes are kept clear can.

41. Device according to one of claims 26 to 40, characterized, that a drip pan is provided in which the suspension, which form the shredded components together with water, is caught.

42. Device according to claim 41, characterized, that a pump is provided with which the suspension in Subtracted from the sump depending on the level can be.

43. Device according to claim 41 or 42, characterized, that the suspension is wholly or partially anaerobic and / or aerobic treatment is supplied.

44. Device according to one of the preceding claims 41 to 43, characterized, that a drainage device for dewatering the Suspension is provided.

45. Device according to claim 44, characterized, that a process water purification is provided in the Part or all of the water obtained from the drainage is cleaned.

46. Device according to one of claims 26 to 45, characterized, that the device is encapsulated and thereby the outlet prevents uncontrolled emissions through the air path becomes.

47. Device according to one of claims 41 to 46, characterized, that a hydrodynamic heavy material separation is provided is in the suspension of small mineral Components is cleaned.