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In Styropormaterialien, beispielsweise in Dämmplatten aus geschäumtem Kunststoff, wird seit mehreren Jahrzehnten das Flammschutzmittel HBCDD (Hexabromcyclododecan) verwendet. Die Entsorgung der Styropormaterialien, beispielsweise als Baustellenabbruch vermischt mit Bauabfällen erfolgte durch Verbrennung.
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Gemäß eines Bundesratsbeschlusses zu einer Verordnung, die am 1.10.2016 gilt, sind Materialien, die derartige Chemikalien enthalten, gesondert zu entsorgen, denn es kann beim Verbrennungsprozess HBCDD freigesetzt werden. Daraufhin reichert es sich in lebenden Organismen (Menschen, Tieren und Pflanzen) an, wo es beispielsweise die Entwicklung von Embryonen und Neugeborenen negativ beeinflussen kann. Zudem stehen mit HBCDD versehene Dämmplatten im Verdacht, bei Bränden die Entstehung von hochgiftigen Dioxinen und Furanen, die Bewohnern und Feuerwehrleuten erheblichen Schaden zufügen können, zu begünstigen.
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Da nun derartiges HBCDD-haltiges Material als Sondermüll (gefährlicher Abfall) einzustufen ist, darf es nicht mehr den Müllverbrennungsanlagen zugeführt werden. Viele Müllverbrennungsanlagen verweigern die Abnahme derartiger Materialien, was zu einem Entsorgungsnotstand geführt hat.
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Aus der Druckschrift
DE 43 16 350 C1 ist ein Einspeiseapparat für gasdurchströmte Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere zur Aufbereitung zellulosehaltiger Stoffe, wie z. B. vorzerkleinertes Holz in Form von Hackschnitzeln bekannt, Das zerkleinerte Gut wird dabei einem Sortierprozess mittels eines Luftstroms ausgesetzt. Auf die Beseitigung eventuell vorhandener schädlicher Gase wird nicht eingegangen.
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In der Druckschrift
WO 01/30546 A2 ist eine Lösung bekannt, bei welcher zur Wiederverwertung von schmelzbaren, geschäumten Kunststoffen, insbesonders von HBCDD expandiertem Polystyrol (EPS), wird der gesammelte Kunststoff in einem Zerkleinerungsschritt mittels elektrisch beheizter Schneidgitter (
16) in kantige Schnipsel zertrennt. Diese erfolgt in einem transportablen Zerkleinerungsaggregat (
5), welches an der jeweiligen Sammelstelle mittels eines über eine Brennkraftmaschine angetriebenen Stromgenerators betrieben wird und wobei die entstehenden Schneidgase der Verbrennungsluft der den Stromgenerator antreibenden Brennkraftmaschine zugeführt und von dieser mitverbrannt werden.
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Auf diese Weise kann an den Sammelstellen eine die Transportkapazität erhöhende Zerkleinerung der Abfälle vorgenommen werden, ohne dass die entstehenden Schnipsel ihre geschlossene Außenhaut verlieren würden und ohne dass durch die auftretenden Schneidgase eine Umweltbelastung zu befürchten wäre.
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Eine Aussage, wie das freigesetzten von HBCDD verhindert wird oder wie freigesetztes HBCDD eventuell verarbeitet werden kann, ohne dass Gesundheitsrisiken bestehen, wird nicht getroffen. Wenn jedoch angenommen wird, dass durch den Schneidprozess freigesetztes HBCDD gemeinsam mit den Schneidgasen der Brennkraftmaschine zugeführt werden könnte, bestünde das gleiche Umweltproblem wie bei der Verbrennung von Styropor – auch bezeichnet als expandiertes Polystyrol(EPS)-, in Müllverbrennungsanlagen.
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Derzeitig sind keine Lösungen zur Aufbereitung derartiger HBCDD-haltiger Styropormaterialien = expandiertem Polystyrol (EPS), bekannt, mit welchen die Freisetzung von HBCDD sicher verhindert wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Anlage zur Aufbereitung von mit HBCDD (Hexabromcyclododecan) belasteten EPS (Styropor) Abfällen zu entwickeln, mit welcher Abfälle mit bzw. aus HBCDD-haltigen Materialien, insbesondere Styropor (EPS) aufbereitbar sind, ohne dass das umweltschädliche HBCDD freigesetzt wird.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Anlage besteht aus wenigstens einer Zerkleinerungseinrichtung, bevorzugt einem Querstromzerspaner, der das aufzubereitende Material zugeführt wird. Das aufzubereitende Eingangsmaterial ist bevorzugt HBCDD-haltiges Material in Form von EPS Baustellenabfälle, und/oder EPS Verpackungen.
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Der hier als Zerkleinerungseinrichtung verwendete Querstromzerspaner weist bekanntermaßen schnell rotierende Werkzeuge (z.B. Ketten) auf. Im Querstromzerspaner wird das Material durch Einwirkung der stumpfen Werkzeuge (z.B. in Form von Ketten) bearbeitet und dadurch zerkleinert. Die Werkzeuge, z.B. Ketten, sind bevorzugt symmetrisch in einem Kopf / Kettenkopf eingespannt, der im Kessel des Querstromzerspaners rotiert. Angetrieben wird der Kettenkopf durch einen Elektromotor, beispielsweise mit einer zusätzlichen Getriebestufe, wie z.B. ein Riemengetriebe. Die rotierenden Werkzeuge / Ketten beschleunigen das Material und durch die im unteren Teil der Wand des Kessels angeordneten Siebe werden die so zerkleinerten HBCDD-belasteten Styropor Materialien schonend von Anhaftungen getrennt und aufgeschlossen. Die eingesetzten Siebe sind austauschbar und können mit verschiedenen Lochgrößen und -geometrien ausgestattet werden. Die Größe und Form der Löcher erlauben eine flexible Einstellung des Austrags und bestimmen, auch durch Einfluss auf die Verweildauer in der Maschine, Korngröße und Trennergebnis der zerkleinerten Materialien. An die Siebe Schließt sich eine Absaugung mit Windsichtung an, so dass die über die Siebe ausgetragenen zerkleinerten Materialien bevorzugt über die Absaugung kontinuierlich abgesaugt werden. Dies sorgt dafür, dass das zerkleinerte Styropormaterial aus dem Zerkleinerungsprozess gerichtet der nachfolgenden Schwer- und Leichtguttrennung zugeführt wird. Gleichzeitig wird so das freigesetzte Hexabromcyclododecan im Aufbereitungsprozess gehalten und kann nicht in die Atmosphäre emittieren.
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Bereits während der Zerkleinerung im Querstromzerspaner wird das Verbundmaterial aufgelöst und sobald es eine entsprechende Korngröße erreicht hat, werden die von Anhaftung befreiten Styroporteilchen, gemeinsam mit den zerkleinerten Anhaftungen über die Siebfläche aus dem Querstromzerspaner ausgetragen/abgesaugt.
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An die Absaugung schließt sich eine bevorzugt 2-stufige Abtrennung der Leichtfraktionen durch Windsichtungsstufen an.
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In einem ersten Zyklon erfolgt die Trennung von Schwer- und Leichtgut. Die Schwerfraktion wird durch eine Förderschnecke beispielsweise zu einer ersten Abfüllstation gefördert, bevorzugt einer ersten BIG-BAG Abfüllstation. Die Leichtfraktion (aufgeschlossenes Styropor) wird vom ersten Zyklon abgesaugt. An den ersten Zyklon schließt sich ein zweiter Zyklon an, dem das aufgeschlossene Styropor zugeführt wird. Im zweiten Zyklon wird das aufgeschlossene Styropor abgeschieden und ebenfalls durch eine weitere Förderschnecke zu einer zweiten Abfüllstation gefördert, bevorzugt eine zweite BIG-BAG Abfüllstation, gefördert. An den zweiten Zyklon schließt sich eine Endabsaugung für das Prozessgas an, Die Endabsaugung führt zu einem Filter. In dem Filter wird das Prozessgas von letzten Staubbestandteilen befreit und in einer anschließenden Abgasbehandlungsanlage über Adsorptionsprozesse von Hexabromcyclododecan (HBCDD) und eventuell vorhandenen Bioziden und/oder Fungiziden gereinigt.
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Das eventuell in der Zerkleinerungseinrichtung (im Querstromzerspaner) verbleibende übergroße Material, welches auf Grund seiner spezifischen Bruchcharakteristik nicht weiter aufgeschlossen werden kann, wird über einen separaten Störstoffaustragsschieber ausgetragen.
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Das aufzubereitende Abfallmaterial wird bevorzugt wird über ein Steigband und eine Eintragshaube in den Siebquerstromzerspaner aufgegeben. Das Steigband schließt an die Eintragshaube direkt an und ist im oberen Bereich auf einer Länge von ca. 2m abgedeckt.
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Anstelle eines Siebquerstromzerspaners kann auch eine andere Zerkleinerungseinrichtung zur Zerkleinerung des aufzubereitenden Materials verwendet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Sieb-Querstromzerspaner,
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2 eine Variante einer Anlage in der Draufsicht,
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3 eine Variante einer Anlage in der Seitenansicht.
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In 1 ist ein sogenannter Siebquerstromzerspaner 1 als Zerkleinerungsvorrichtung für das zugeführte Abfallmaterial beispielhaft dargestellt.
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Die Zerkleinerungsvorrichtung 1 weist einen Behälter 2 mit einer Umfangswand 3, einem Boden 4 und einem Deckel 19 auf. Der Behälter 2 ist in dem gezeigten Beispiel etwa zylinderförmig ausgebildet, kann jedoch in anderen Ausführungsformen der Erfindung auch eine andere Form aufweisen. Ferner ist der Behälter 2 in 3 mit nur einer Umfangswand 3 dargestellt, wobei in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Behälter 2 auch doppelwandig oder mit einem zweiten Mantel vorgesehen sein kann. Ferner kann der Behälter 2 mit einer Schallisolierung versehen sein. In den Behälter 2 ist von unten her eine Antriebswelle 12 eingeführt, an deren oberseitigem Ende ein Aufnahmekopf 5 in Form einer Nabe angeordnet ist. Der Aufnahmekopf 5 befindet sich zentral in dem Behälter 2 in einem unteren Bereich des Behälters 2. An dem Aufnahmekopf 5 ist in dem in 1 gezeigten Beispiel wenigstens ein flexibles Schlagwerkzeug in Form einer oder mehrerer Ketten 6 vorgesehen, welche dann, wenn die Antriebswelle 12 in Rotation versetzt wird, in dem unteren Bereich des Behälters 2 umlaufen. Anstelle der Ketten könnte auch ein starres Schlagwerkzeug, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Stangen (nicht dargestellt), die mit dem Aufnahmekopf verbunden sind, verwendet werden.
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Die Antriebswelle 12 ist über einen Keilriemen 14 mit einem seitlich des Behälters 2 vorgesehenen Antriebsmotor 3 verbunden, welcher beispielsweise an einer Motoraufhängung befestigt sein kann. Der Behälter 2 aus 3 ist mit Standbeinen 15 versehen, durch welche die Zerkleinerungsvorrichtung 1 auf verschiedenste Unterlagen gestellt werden kann. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist in dem unteren Bereich des Behälters 2 in der Umfangswand 3 partiell ein Sieb 8 vorgesehen, welches mit einer Absaugung 11 gekoppelt ist. Das Sieb 8 weist in dem gezeigten Beispiel eine Vielzahl runder Öffnungen 16 auf, durch welche zerkleinertes Material, dessen Korn- bzw. Fasergröße geringer als der Querschnitt der runden Öffnungen 16 ist, aus dem Behälterinneren nach außen ausgetragen werden kann.
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Die Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist derart aufgebaut, dass dem Behälter 2 kontinuierlich oder schubweise zu zerkleinernde Abfallstoffe zugeführt werden können. Die rotierenden Ketten oder ein anderes Schlagwerkzeug beschleunigen das Material und durch die im unteren Teil der Wand des Kessels angeordneten Siebe werden die so zerkleinerten HBCDD-belasteten Styropor Materialien schonend von Anhaftungen getrennt und aufgeschlossen.
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Mit der Absaugung werden die zerkleinerten Abfälle und auch die während des Zerkleinerungsprozesses freigesetzten Gase in Form von Hexabromcyclododecan (HBCDD) und eventuell vorhandenen Biozide und/oder Fungizide abgesaugt.
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An den Querstromzerspaner schließt sich eine Absaugung und Windsichtung an. Der Zerkleinerungsprozess (das zerkleinerte Abfallmaterial wird dadurch kontinuierlich abgesaugt. Dies sorgt dafür, dass das zerkleinerte Styropormaterial aus dem Zerkleinerungsprozess gerichtet der nachfolgenden Schwer- und Leichtguttrennung zugeführt wird. Gleichzeitig wird so das freigesetzte Hexabromcyclododecan im Aufbereitungsprozess gehalten und kann nicht in die Atmosphäre emittieren.
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In 2 ist eine Variante einer erfindungsgemäßen Anlage in der Draufsicht und in 3 in der Seitenansicht dargestellt.
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Die Anlage besteht aus wenigstens einem Querstromzerspaner 1 dem das aufzubereitende Material (Abfälle in Form von Styropor oder Styropor beinhaltende Abfälle) zugeführt wird.
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Das Material wird über ein Aufgabeband, bevorzugt ein Steigband S und eine Eintragshaube E in den Siebquerstromzerspaner 1 aufgegeben. Das Steigband S schließt an die Eintragshaube E direkt an und ist vorteilhafter Weise im oberen Bereich abgedeckt, z.B. auf einer Länge von ca. 2m.
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Das aufzubereitende Eingangsmaterial, welches der Anlage zugeführt wird, ist bevorzugt HBCDD-haltiges Material in Form von EPS Baustellenabfälle, und/oder EPS Verpackungen. Der Querstromzerspaner 1 weist bekanntermaßen schnell rotierende Werkzeuge (z.B. Ketten) auf (s. 3). Im Querstromzerspaner 1 wird das Material durch Einwirkung der stumpfen Werkzeuge (z.B. in Form von Ketten) bearbeitet und dadurch zerkleinert. An die Austrittssiebe (hier nicht dargestellt) und daran grenzende Austragsschächte 1.1 (hier zwei sich gegenüberliegende Austragsschächte 1.1) schließt sich jeweils eine Absaugung 17 mit Windsichtung an, so dass die über die Siebe ausgetragenen zerkleinerten Materialien bevorzugt über die Absaugung 17 kontinuierlich abgesaugt werden. Dies sorgt dafür, dass das zerkleinerte Styropormaterial aus dem Zerkleinerungsprozess gerichtet der nachfolgenden Schwer- und Leichtguttrennung zugeführt wird. Gleichzeitig wird so das freigesetzte Hexabromcyclododecan im Aufbereitungsprozess gehalten und kann nicht in die Atmosphäre emittieren. An die Absaugung 17 schließt sich eine bevorzugt 2-stufige Abtrennung der Leichtfraktionen durch Windsichtungsstufen an.
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In einem ersten Zyklon 18 erfolgt die Trennung von Schwer- und Leichtgut. Die Schwerfraktion wird durch eine erste Fördereinheit 18.1 (z.B. eine Förderschnecke) beispielsweise zu einer ersten Abfüllstation 18.2 gefördert, bevorzugt einer ersten BIG-BAG Abfüllstation. Die Leichtfraktion (aufgeschlossenes Styropor) einschließlich der Prozessgase wird vom ersten Zyklon 18 abgesaugt. An den ersten Zyklon 18 schließt sich ein zweiter Zyklon 19 an, dem das aufgeschlossene Styropor über eine Leitung 20 zugeführt wird. Im zweiten Zyklon 19 wird das aufgeschlossene Styropor abgeschieden und ebenfalls durch eine weitere zweite Fördereinheit 19.1 (beispielsweise ebenfalls eine Förderschnecke) zu einer zweiten Abfüllstation 19.2 gefördert, bevorzugt eine zweite BIG-BAG Abfüllstation, gefördert. An den zweiten Zyklon 19 schließt sich eine Endabsaugung 21 für das Prozessgas an. Die Endabsaugung 21 führt zu ersten einem Filter 22. In dem ersten Filter 22 wird das Prozessgas von letzten Staubbestandteilen befreit und das abgesaugte Prozessgas über eine Gasleitung 23 in eine anschließende Abgasbehandlungsanlage 24 (gestrichelt umrandet) geleitet und in dieser über Adsorptionsprozesse unter Einbeziehung eines Desorptionsaggregates 25 von Hexabromcyclododecan (HBCDD) und eventuell vorhandenen Bioziden und/oder Fungiziden gereinigt.
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In der Abgasbehandlungsanlage werden die Schadstoffe wie Hexabromcyclododecan (HBCDD) und eventuell vorhandene Bioziden und/oder Fungizide über wenigstens einen zweiten nicht dargestellten Filter in Form eines nicht dargestellten Aktivkohlefilters ausgefiltert. Das Prozessgas durchströmt dabei die sich in einem Behälter befindliche Aktivkohle und die Schadstoffe setzen sich in der Aktivkohle ab. Über eine Leitung 26 gelangt aus der Abgasbehandlungsanlage 24 Reingas in Form von sauberer Luft in die Umgebung.
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Das eventuell in der Maschine (im Querstromzerspaner 1) verbleibende übergroße Material, welches auf Grund seiner spezifischen Bruchcharakteristik nicht weiter aufgeschlossen werden kann, wird über einen separaten Störstoffaustrags (nicht bezeichnet) ausgetragen.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erstmalig das im Abfallmaterial vorhandene Styropor so aufbereitet, dass es einer wiederverwertung zugeführt werden kann, ohne dass Schadstoffe wie Hexabromcyclododecan (HBCDD) und eventuell vorhandenen Biozide und/oder Fungizide in die Umwelt gelangen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4316350 C1 [0004]
- WO 01/30546 A2 [0005]
