DE19932831A1

DE19932831A1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfällen mit dem Hochdruck-Wasserstrahlen

Info

Publication number: DE19932831A1
Application number: DE1999132831
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Begler; Herrmann Frye-Hammelmann; Peter Spillmann
Original assignee: MASCHB und UMWELTTECHNIK GmbH
Current assignee: MASCHB und UMWELTTECHNIK GmbH
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfällen, insbesondere von deren zäh-elastischen Bestandteilen wie Folien, Polstern, Matratzen mit dem Hochdruck-Wasserstrahlen in Homogenisierungstrommeln. Eine ausreichende Zerkleinerung aller Abfälle ist für eine nachfolgende biologische Behandlung mit anschließender Stofftrennung erforderlich. DOLLAR A Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Hochdruck-Wasserstrahlschneiddüsen so in Drehtrommeln installiert werden, dass der Strahl in das Innere der Trommel gerichtet ist und die während der kontinuierlichen Drehung der Trommel wiederholt an den Düsen vorbeirutschenden Abfälle zerschnitten bzw. angeritzt werden. DOLLAR A Die Zuführung des Hochdruckwassers erfolgt durch den Drehzapfen der Trommel über eine vorgelagerte oder in den Drehzapfen eingebaute Drehdurchführung. DOLLAR A Die Hochdruck-Wasserstrahldüsen werden in gesonderten Aufnahmen so angeordnet, dass sie durch die vorbeirutschenden Abfälle nicht beschädigt werden. Zur Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauches sowie zur Begrenzung der in die Abfälle gelangenden, in bestimmter Menge für die nachfolgende biologische Behandlung benötigten Wassermenge wird die Zuschaltung des Hochdruckwassers gesondert gesteuert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfällen oder anderen Gütern, insbesondere von deren zäh-elastischen Bestandteilen, mit dem Hochdruckwasserstrahlen.

Bekannterweise werden zum Zerkleinern und Homogenisieren von Abfällen Drehtrommeln in verschiedenen Ausführungen eingesetzt. Sie haben gegenüber mechanischen Mühlen und Scheren den Vorteil der Störunanfälligkeit, zerkleinern jedoch zäh-elastische Materialien wie Folien, Polster, Matratzen nur unzureichend.

Für den Einsatz des Hochdruck-Wasserstrahlens in der Abfallbehandlung gibt es bereits Lösungsvorschläge für bestimmte Aufgabenbereiche.

In Gebrauchsmuster DE 29 60 4083 U1 ist vorgesehen, innerhalb des Einschütt bereiches von Müllsammelfahrzeugen Hochdruck-Wasserstrahldüsen in einer bestimmten Weise anzuordnen, so dass die als Müllverpackung dienenden Kunststoffsäcke und -beutel während des Einschüttens von den Wasserstrahlen getroffenen und aufgeschnitten werden.

In Patent DE 44 34 611 A1 wird ganz allgemein auf die Möglichkeit verwiesen, anorganische Bestandteile des Mülls nach einer biologischen Aufbereitung durch Verrottung mittels Wasserstrahl von Anhaftungen zu befreien und zu zerkleinern. In Patent DE 197 34 565 A1 werden Hochdruck-Wasserstrahlen in einer für die Trennung von Materialgemengen vorgesehenen Siebtrommel zur weiteren Zerkleinerung der Kunststofffraktion eingesetzt.

Die in diesen Patenten vorgestellten Lösungen beziehen sich auf bestimmte Aufgaben vor der Homogenisierung von Abfällen und deren nachfolgende Depo nierung bzw. auf eine Unterstützung der Abfalltrennung nach der Homoge nisierung und biologischen Behandlung.

Für den Einsatz des Hochdruck-Wasserstrahlens in einer Homogenisierungs trommel mit dem Ziel einer weitgehenden Zerkleinerung von zäh-elastischen Materialien und einer Unterstützung der mechanischen Zerkleinerung von härteren Materialien wie Holz gibt es noch keinen Vorschlag für eine gerätetechnische Lösung.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine Integration des Hochdruck-Wasserstrahlschneidens in Zerkleinerungs- und Homoge nisierungstrommeln ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Hochdruck-Wasser strahldüsen so an der Behälterwandung zwischen den Förderschnecken oder an der Spitze von deren Zähnen angeordnet werden, dass der Strahl in das Innere der Trommel gerichtet ist und die während der kontinuierlichen Drehung der Trommel wiederholt an den Düsen vorbeirutschenden Abfälle zerschnitten bzw. angeritzt werden. Je nach Ausführung der "Leiteinrichtungen" für die Abfälle in der Trommel sind die Düsen in den Trommelbereichen anzuordnen, in denen während des Drehvorganges der größte Teil des Mülls gesammelt und bewegt wird.

Die Zuführung des Hochdruckwassers erfolgt in der Drehachse der Trommel über eine vorgelagerte oder in einer Trommelstirnwand integrierte Drehdurchführung. Die Wasserstrahldüsen werden so angeordnet, dass sie durch die vorbei rutschenden oder herabstürzenden Abfälle nicht beschädigt werden. Zur Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauches sowie zur Begrenzung der in die Abfälle gelangenden, in bestimmtem Umfang für eine nachfolgende biologische Behandlung benötigten Wassermenge sollte das Hochdruckwasser nur bei gefüllter, drehender Trommel und solange, wie für eine ausreichende Zerkleinerung der Abfälle notwendig, zugeschaltet werden. Außerdem sollten nur jeweils die Hochdruck-Wasserstrahldüsen mit dem vollen Schneidwasserdruck beaufschlagt werden, die sich gerade im unteren, durch die Drehung etwas in Drehrichtung verschobenen Bereich des Trommelquerschnittes befinden, in dem sich die Abfälle bei der üblicherweise nicht vollen Füllung der Drehtrommeln in unmittelbarer Nähe der Hochdruck-Wasserstrahlen bewegen. Zur Vermeidung der Verschmutzung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen sollte jedoch auch in der übrigen Zeit ein ausreichender Restwasserdruck, möglich wäre auch der Einsatz von Druckluft, zugeschaltet werden.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sie die störunanfällige Lösung für das Zerkleinern und Homogenisieren von Abfällen in mit glatten und/oder gezahnten Förderschnecken versehenen Drehtrommeln um die Komponente Zerkleinern von vorzugsweise zäh-elastischen Materialien mit dem Hochdruck-Wasserstrahlen während des Homogenisierungsprozesses ergänzt. Die ausreichende Zerkleinerung aller Abfälle ist zum Beispiel für die nachfolgende biologische Behandlung mit anschließender Stofftrennung erforderlich.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a Längsschnitt einer Drehtrommel mit Anordnung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen am Drehtrommelmantel

Fig. 1b Querschnitt einer Drehtrommel mit Anordnung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen in den Spitzen der Zähne einer Förderschnecke

Bei der in Fig. 1a dargestellten Ausführung wird das Hochdruckwasser durch eine vorgelagerte Drehdurchführung 1 und den als Hohlwelle ausgeführten Drehzapfen 2 in die Drehtrommel 3 und über hier nicht näher dargestellte Leitungen innerhalb einer schützenden Verkleidung 4 an die Peripherie der Drehtrommel 3 und von dort über ebenfalls nicht dargestellte Abzweige und Absperrventile zu den einzelnen aus Düsenhaltern und Düseneinsätzen bestehenden Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 gebracht, welche bei dieser Ausführung in einer oder mehreren Reihen in der hinteren Hälfte der Drehtrommel 3 angeordnet sind. Die Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 stehen in einem gewissen Abstand hinter dem Drehtrommelmantel 6 und werden durch diesen und durch geeignete, vorzugsweise becher-, rinnen- oder kegelförmige, für Reinigungszwecke und zum Auswechseln der Düseneinsätze der Hochdruck Wasserstrahldüsen leicht zu öffnende Aufnahmen 7 geschützt. Die Aufnahmen 7 haben zudem die Aufgabe, den Austritt von Flüssigkeit und Schmutz aus der Drehtrommel zu verhindern. Die Hochdruck-Wasserstrahlen 8 treten durch ihrem Durchmesser angepaßte Öffnungen in dem Drehtrommelmantel 6 in den Innenraum der Drehtrommel 3. Der Schutz des Innenraumes der Aufnahmen 7 gegen das Eindringen spitzer Abfälle wie Drähte o. ä. kann durch eine oder mehrere ebenfalls mit Öffnungen versehene Blenden 9 oder durch hinter dem Drehtrommelmantel 6 fest angeordnete Hohlzylinder 10 weiter verbessert werden.

Die hier nicht dargestellten Absperrventile in den Zuleitungen zu den einzelnen Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 sollen deren individuelle Zu- und Abschaltung in Abhängigkeit von der sich mit der Drehung der Drehtrommel 3 verändernden Lage der Abfälle und die zwischenzeitliche Beaufschlagung mit einem Restwasserdruck oder einem Luftdruck ausreichende Höhe gewährleisten.

Fig. 1b zeigt die Anordnung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 sowie die Aufnahmen 7 in den an den Spritzen ebenfalls mit Öffnungen versehenen doppelwandigen Zähnen 11 der Förderschnecke 12.

Bezugszeichenliste

1

Drehdurchführung

2

Drehzapfen

3

Drehtrommel

4

schützende Verkleidung

5

Hochdruck-Wasserstrahldüse

6

Drehtrommelmantel

7

Aufnahme

8

Hochdruck-Wasserstrahl

9

Blende

10

Hohlzylinder

11

doppelwandiger Zahn

12

Förderschnecke

Claims

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von zäh-elastischen Materialien, dadurch gekenn zeichnet, dass Drehtrommeln (3) für die mechanische Behandlung von Abfällen mit nach innen gerichteten, hinter dem Drehtrommelmantel (6) oder in den mit dem Drehtrommelmantel (6) verbundenen Zerkleinerungswerkzeugen angeordneten Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) ausgestattet werden, so dass die während der kontinuierlichen Drehung der Drehtrommel (3) wiederholt vorbeirutschenden Abfälle zerschnitten bzw. angeritzt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie, um das Hochdruckwasser von außen an die Peripherie einer Drehtrommel (3) zu den mitdrehenden Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) führen zu können, mit einer in der Drehachse der Drehtrommel (3) angeordneten Drehdurchführung (1) versehen ist, welche der Drehtrommelstirnwand vorgelagert oder in diese bzw. bei Vorhandensein eines Drehzapfens (2) in diesen integriert wird.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass, um den Wasser- und Energieverbrauch zu reduzieren und die in die Dreh trommel (3) gelangende Wassermenge zu begrenzen, geeignete Absperr ventile in den Zuleitungen zu den einzelnen Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) vorgesehen und diese so gesteuert werden, dass nur jeweils die Hochdruck- Wasserstrahldüsen (5), deren Hochdruck-Wasserstrahlen (8) unmittelbar die mit der Drehung der Drehtrommel (3) ständig ihre Lage verändernden Abfälle treffen, mit dem vollen Schneidwasserdruck beaufschlagt werden und dass in der übrigen Zeit zur Vermeidung von Verschmutzungen der Hochdruck- Wasserstrahldüsen (5) ein Restwasserdruck oder Luftdruck in ausreichender Höhe anliegt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) in einem gewissen Abstand hinter dem mit Austrittsöffnungen für die Hochdruck-Wasserstrahlen (8) versehenen Dreh trommelmantel (6) der Drehtrommel (3) oder in den Spitzen doppelwandig ausgeführter Zähne (11) einer Förderschnecke (12) angeordnet werden.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) zu schützen und das Austreten von Verschmutzungen aus der Drehtrommel (3) zu verhindern sowie, um ein schnelles Auswechseln der Düseneinsätze in den Hochdruck-Wasserstrahl düsen (5) zu ermöglichen, geeignete, vorzugsweise becher-, rinnen- oder kegelförmige, leicht zu öffnende Aufnahmen (7) vorgesehen und an der Außenseite des Drehtrommelmantels (6) oder in doppelwandigen Zähnen (11) einer Förderschnecke (12) angebracht werden.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass, zur Verhinderung des Eindringens spitzer Abfälle in die Innenräume der Aufnahmen (7) in den Innenräumen hinter dem Drehtrommelmantel (6) eine oder mehrere mit Öffnungen versehene Blenden (9) oder ein Hohlzylinder (10) angeordnet werden.