DE2513853A1

DE2513853A1 - Vorrichtung und verfahren zum pulverisieren und sortieren von staedtischem abfall

Info

Publication number: DE2513853A1
Application number: DE19752513853
Authority: DE
Inventors: Yoshio Hirayama; Kanichi Ito; Masao Nomoto; Ryoichi Takeuchi
Original assignee: MATSUMOTO KEISHIN
Current assignee: MATSUMOTO KEISHIN
Priority date: 1974-04-01
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2513853C2; GB1499013A; NL167337C; NL7503657A; FR2274357B1; IT1036097B; US3973735A; FR2274357A1; NL167337B

Description

Keishin MATSUMOTO, Tokio, Japan

Vorrichtung und Verfahren zum Pulverisieren und Sortieren von städtischem Abfall.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung von Abfall, wie beispielsweise von städtischem Abfall. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Pulverisieren von städtischem Abfall in einer einzigen oder in einer Vielzahl von Stufen, sowie zur selektiven Trennung und Sortierung des Abfalls.

Damit man städtischen Abfall wirtschaftlich wiederverwenden kann, ist normalerweise vorgesehen, daß man den

509840/0839

Abfall aufteilt, um auf diese Weise erneut verwendbare Bestandteile zu gewinnen. Der Rest des Abfalls 'wird sodann durch Wärme zersetzt, um Brennstoffgas oder einen flüssigen Brennstoff zu erhalten; darüber hinaus kann der Abfallrest noch verbrannt oder aber nur verbrannt werden, um die dadurch erzeugte Wärmeenergie auszunutzen. Die Trennung der verwendbaren Abfallbestandteile hängt allgemein von den physikalischen Eigenschaften der Bestandteile ab, beispielsweise dem Magnetismus, der elektrischen Leitfähigkeit, dem spezifischen Gewicht, der Trägheit, der Elastizität, der Größe oder dergleichen. Zur Erleichterung des Trennvorgangs wird es normalerweise als notwendig erachtet, den Abfall einer Vorbehandlung durch eine Pulverisiervorrichtung zu unterziehen, um den Abfall in einen einzelnen Bestandteil zu zerlegen bzw. die Teilchengröße des pulverisierten Abfalls gleichförmig zu machen.

Wenn der städtische Abfall abgeholt wird, so enthält er verschiedene Abfallarten, wie beispielsweise Müll (Nahrungsabfälle, wie z.B. Küchenabfall), Altpapier, Holzabfall, Fasermaterialabfall, Kunststoffabfall, Glas, Metall und dgl. Die physikalischen Eigenschaften des städtischen Abfalls sind demnach nicht konstant und ändern sich von Zeit zu Zeit sowie von Ort zu Ort. Es ist deshalb schwierig, derartigen städtischen Abfall in gleichförmige Teilchen durch Verwendung einer üblichen Pulverisiervorrichtung zu zerkleinern. Es bestand demgemäß ein Erfordernis, eine leistungsfähige Pulverisiervorrichtung vorzusehen, die den städtischen Abfall gleichförmig und mit großer Kraft zerkleinert, und zwar durch gleichzeitige Verwendung von Kompressions-Schlag- und Seher-Vorgangen. Eine derartige Pulverisiervorrichtung ist jedoch insofern nachteilig als es schwer ist, den Abfall in wirkungsvoller Weise in kleine Teilchen zu zerlegen; es tritt ein großer Leistungsverlust auf und die Bauteile der Pulverisiervorrichtung werden schnell abgenutzt, wobei ferner verhältnismäßig viel elektrische Energie benötigt

509840/0839

wird und auch hohe Unterhaltskosten auftreten.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Pulverisiervorrichtung der in der deutschen Patentanmeldung P 24 40 345.0 beschriebenen Art vorgesehen. Diese Pulverisiervorrichtung zeigt gute Arbeitsergebnisse und pulverisiert und zerlegt in wirkungsvoller Weise den städtischen Abfall. Wegen des Anstiegs der städtischen Abfallmenge, die verarbeitet werden muß, und auch wegen der erhöhten wirtschaftlichen und sozialen Anforderungen hinsichtlich der Wiedergewinnung verwendbarer Materialien aus dem städtischen Abfall ist eine noch wirkungsvollere Pulverisierung erforderlich, wobei weniger Leistung verlorengeht und geringere Wartungskosten auftreten.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein System zur wirkungsvollen Verarbeitung städtischen Abfalls und zur Wiedergewinnung darin enthaltener verwendbarer Materialien vorzusehen, wobei die Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten. Die Erfindung bezweckt insbesondere, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von städtischem Abfall vorzusehen, welches niedrigere Kosten verursacht und eine höhere effektive Wiedergewinnung von Abfall zur Wiederverwendung ermöglicht, wobei die Umweltverschmutzung minimiert und Arbeitszeit eingespart wird. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung soll den Abfall in wirkungsvoller Weise pulverisieren und zerlegen, und zwar in einer einzigen Einheit, wobei die Vorrichtung während des Betriebs störungsfrei arbeitet und in einfacher Weise zu warten ist. Darüber hinaus ist die Erfindung bestrebt, die Verarbeitungskapazität für eine städtischen Abfall verarbeitende Vorrichtung zu erhöhen und einen höheren Anteil an wiederverwendbaren Materialien aus dem Abfall wiederzugewinnen.

Zur Erreichung dieser Ziele sind insbesondere die in den Ansprüchen erwähnten Maßnahmen vorgesehen.

5098A0/0839

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere mindestens eine Trommel auf, in welcher ein zylindrischer Sieb drehbar untergebracht ist, der an seiner Innenoberfläche mit rippenartigen Vorsprüngen ausgestattet ist; ferner sind auf der Innenseite des Siebes oder Schirmes Größenreduziermittel oder Schlagelemente derart vorgesehen, daß sie den Vorsprüngen gegenüberliegen und unabhängig vom Sieb gedreht werden können. Die Relativgeschwindigkeit zwischen den Vorsprüngen auf der Innenseite des Siebs und den Spitzen der Schlagelemente ist derart eingestellt, daß der gewünschte oder maximale Wirkungsgrad beim Pulverisierungs- und Zerlegungs-Vorgang erhalten wird. Was die gewünschte Relativgeschwindigkeit anlangt, so kann der Sieb stationär sein. Auch die richtige Auswahl der Maschengröße des Siebs und die Größe des Zwischenraums zwischen den Vorsprüngen und den Spitzen der Schlagelemente trägt zur Erhöhung"des Wirkungsgrades bei und vermeidet Störungen, wie beispielsweise das Verstopfen der Maschen des Siebes.

Insbesondere kann gesagt werden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend der Zeitdifferenz eingestellt werden kann, die zur Behandlung eines jeden der Abfallbestandteile erforderlich ist, wobei die erforderliche Zeit diejenige Zeit ist, die man benötigt, um die speziellen Bestandteile auf eine Größe zu reduzieren, welche durch die Maschen des Siebs hindurchgeht. Die Zeitdifferenz'hängt hauptsächlich von den physikalischen Eigenschaften der Bestandteile ab.

Zylindrische Reduzier- oder Zerkleinerungsvorrichtungen ähnlich der vorliegenden Erfindung sind in der deutschen Patentanmeldung P 24 40 345.0 beschrieben, auf welche hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die erfindungsgemäße Pulverisiervorrichtung weist jedoch an der Innenoberfläche des Siebes Rippenvorsprünge derart auf, daß diese den drehbaren Schlagelementen

509840/0 8-3 9

gegenüberliegen, wobei Testergebnisse beweisen, daß die erfindungsgemäße Pulverisiervorrichtung mit den Rippenvorsprüngen eine Verarbeitungskapazität besitzt, die bis zu fünfmal größer ist als die Kapazität von Pulverisiervorrichtungen, die keinen Rippenvorsprung besitzen. Diese Rippenvorsprünge bewirken auch eine Scherwirkung am Abfall zwischen den Spitzen der Schlagelemente und den Vorsprüngen und sie verhindern, daß der Abfall einfach auf der Innenoberfläche des Siebes entlanggleitet.

Die vorliegende Erfindung sieht auch Mittel vor, um Störungen und Arbeitszeitverlust zu vermeiden, die durch längliche oder schlanke Materialien, wie beispielsweise Draht, Schnur, Kleider, usw., im Abfall hervorgerufen werden können. Derartige Materialien haben das Bestreben, sich an den beweglichen Elementen der Vorrichtung zu verhängen, und zwar insbesondere um eine Drehwelle herum, was das Abschalten des Betriebs der Vorrichtung erforderlich macht, wenn die um das Element herumgewickelte Abfallmenge so groß wird, daß der herumgewickelte Abfall entfernt werden muß. Normalerweise werden die schwächsten Bestandteile des Abfalls, wie beispielsweise der Müll, als erstes pulverisiert und dieses Pulver tritt zur Aussenseite des Siebs hindurch.

Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Vielzahl von Stufen derart anzuordnen, daß eine erste Pulverisiervorrichtung und eine zweite Pulverisiervorrichtung mit ihren Enden gegenüberliegend angeordnet sind, auf welche Weise verschiedene Bestandteile des Abfalls fortlaufend verarbeitet werden, um unterschiedlich wiederverwendbare Materialien an unterschiedlichen Stufen zu erhalten.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, städtischen Abfall mit einem Minimum an Störungen zu pulverisieren und zu trennen, und zwar ohne das Erfordernis spezieller unterstützend wirkender Hilfsmittel, wie beispielsweise von

509840/0839

flüssigem Stickstoff, flüssigem Erdgas oder dergleichen, wobei trotzdem die verwendbaren Materialien .aus dem Abfall mit hohem Wirkungsgrad wiedergewonnen werden, wodurch die Wiedergewinnungsrate von wiederverwendbaren Materialien und die Verarbeitungskapazität verbessert werden.

Darüber hinaus wird die Behandlung der entsprechenden wiedergewonnenen Materialien vereinfacht, da jede Klasse von wiedergewonnenen Materialien ein Minimum an Fremdbestandteilen enthält.

Wegen der erhöhten Kapazität und des erhöhten Wirkungsgrades sind die Kosten (Vorrichtung, Installation und Wartung) pro Tonne wiedergewonnenen, wiederverwendbaren Materials vermindert.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Pulverisiervorrichtung der Einstufenbauart;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweistufigen Pulverisiervorrichfcung gemäß der Erfindung;

Fig. 4 ein alternatives Ausführungsbeispiel der zweistufigen Pulverisiervorrichtung;

Fig. 5 eine mögliche Abwandlung der zweifstufigen in den Fig. 3 und 4 gezeigten Pulversisiervorrichtung;

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der einstufigen Pulverisiervorrichtung mit einer Anti-Umschlingvorrichtung;

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Teils entsprechend dem Kreis VII in FIg₅ q%' 3 _A Q / Q 8 3 9

_ ιη -

Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 6;

Fig. 9 einen Teilquerschnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 6, wobei die Anordnung der Anti-Umschlingvorrichtung dargestellt ist;

Fig. 10 einen Querschnitt längs der Linie X-X in Fig. 6;

Fig. 11-15 die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Im folgenden seien nun die Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung, insbesondere in den Fig. 1 und 2, ist eine Pulverisiervorrichtung 20 dargestellt, die eines der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele ist. Am einen Ende der Pulverisiervorrichtung 20 ist eine Zuführvorrichtung oder ein Zufuhrtrichter 21 vorgesehen, der zur Aufnahme eingesammelten städtischen Abfalls geeignet ist, und am anderen Ende ist eine Abgabeöffnung 22 vorhanden. Zwischen dem Zufuhrtrichter 21 und der Abgabeöffnung 22 liegt eine Trommel 23. Diese Trommel 23 besitzt an ihrer Aussenoberflache ein Ringzahnrad, welches durch ein von einem Motor 26 angetriebenes Ritzel 25 gedreht werden kann. Die Trommel kann durch irgendwelche geeigneten Mittel drehbar · gelagert sein, beispielsweise durch die in Fig. 2 gezeigten Lagerrollen 36. Innerhalb der Trommel 23 ist koaxial zu dieser ein zylindrischer Sieb 27 angeordnet und mit der Trommel verbunden, um mit dieser verdreht zu werden. Zwischen der Trommel 23 und dem Sieb oder Schirm 27 ist ein Zwischenraum vorgesehen, um so eine Abgabeöffnung 28 an dem Ende des Siebes 27 zu bilden, welches vom Zufuhrtrichter 21 abgelegen ist. Ferner erstreckt sich durch die Trommel eine Welle 29 hindurch, die an entgegengesetzten Enden durch geeignete Lagervorrichtungen 30 drehbar gelagert ist. Die Welle 29 wird durch geeignete Antriebsmittel,beispielsweise einen Motor 31, und Kraftübertragungsmittel, wie beispielsweise Scheiben,

509840/0839

angetrieben, die sowohl am einen Ende der Welle 29 als auch an der Ausgangswelle des Motors 31' vorgesehen sind, wobei ein Riemen oder mehrere Riemen 3 2 die beiden Riemenscheiben verbinden. Auf der Welle 29 ist eine Vielzahl von Schlagelementen oder Klingen (Flügel) 33 radial - vergleiche dazu Fig. 2- und axial - vergleiche dazu Fig. 1 - angeordnet. Obwohl die Radialanordnung der Klingen 33 in Fig. 2 diametral entgegengesetzt und symmetrisch dargestellt ist, ist auch jede andere Anordnung im mechanischen Aufbau möglich, vorausgesetzt, daß das dynamische Gleichgewicht aufrechterhalten bleibt. Die Anzahl der Klingen kann ausgewählt werden und den Erfordernissen entsprechend vorgenommen werden.

Innerhalb des zylindrischen Siebs 27 ist eine Vielzahl von RippenvorSprüngen 34 derart befestigt, um Spitzen oder Enden der Schlagklingen 33 gegenüberzuliegen und zwar mit einem solchen Abstand dazwischen, daß die Relativdrehung des Siebs möglich ist, d.h. die Rippenvorsprünge 34 und die Schlagklingen 33 stören sich nicht während des Betriebs der Vorrichtung. Die Rippenvorsprünge 34 können derart angeordnet sein, daß sie parallel zur Achse der zylindrischen Trommel 23 oder geneigt zu obiger Achse oder als Spirale (Wendel) verlaufen, um den Vorschub des Abfalls in der Vorrichtung und/oder das Umschlingen von Textilien auf den Vorsprüngen bei Drehung des Siebes zu vermeiden. In den Figuren 1 und Schlagklingen 33 und den RippenvorSprüngen 34 mit "c" bezeichnet. Dieser Abstand wird weiter unten noch diskutiert werden.

Die Achse der Trommel 23 kann horizontal oder leicht gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet sein. Wenn die Achse horizontal verläuft, so wird der Abfall zu den Abgabeöffnungen 22 und 28 in der Trommel mittels der umlaufenden Vorsprünge und der Schlagklingen 33 transportiert und wenn die Trommel .geneigt ist, so wird der Abfall auf natürliche Weise durch die Schwerkraft transportiert. Die beiden Transportwirkungen können wahlweise kombiniert werden.

509840/0839

Da für die Trommel 23 und die Welle 29 verschiedene Antriebsquellen, nämlich die iMotore 26 und 31, vorgesehen sind, kann die relative Drehgeschwindigkeit zwischen den Enden der Schlagelemente oder Schlagklingen 34 und dem Sieb 27 (mit den Rippenvorsprüngen 34) derart geändert werden, daß man einen hohen Betriebswirkungsgrad erhält.

Obwohl die Form der Trommel als zylindrisch dargestellt ist, so kann sie doch auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein und die Abmessung oder Größe der Innenelemente kann so getroffen sein, daß sie mit der konischen Form übereinstimmen.

Zur Erleichterung der folgenden Erläuterungen seien die pulverisierten Abfälle in die folgenden Klassen eingeteilt.

Gr. I: Die Bestandteile haben den geringsten Widerstand gegenüber Schlag- oder Stoß; diese Gruppe enthält, größtenteils Müll, Glas, Keramik und Dreck.

Gr.II: Die Bestandteile haben einen mittleren Widerstand gegenüber Stoß; diese Gruppe enthält größtenteils Altpapier.

Gr. III: Die Bestandteile haben den größten Widerstand gegenüber Stoß. Diese Gruppe kann weiter in zwei Gruppen, nämlich Gr.IIIa und Gr. IIIb unterteilt werden.

Gr. IHa enthält Metallbestandteile und Gr. IHb enthält die übrigen Bestandteile, wie beispielsweise Kunststoffe, Textilien, Stückchen von Holz, Gummi und Leder, usw.

Die Pulverisiervorrichtung 20 bearbeitet in wirkungsvoller Weise den städtischen Müll oder Abfall, der die Bestandteile entsprechend Gr. I, Gr. II und Gr. III enthält. Wenn dieser städtische Abfall in den Zuführtrichter 21 eingegeben wird, so werden die Bestandteile der Gruppe I als erste selektiv

509840/0839

pulverisiert, und.zwar durch die Scher- und Schlagwirkung, welche auf den Abfall durch die Rippenvorsprünge und die Schlagklingen sowie den Misch- und Bearbeitungs-Effekt der Schlagklingen ausgeübt wird. Auf diese Weise läuft der zu Gr. I gehörende pulverisierte Abfall durch den Sieb 27 selektiv hindurch in den Raum zwischen dem Schirm oder Sieb und der Trommel, um nach aussen von Öffnung 28 abgegeben zu werden. Die verbleibenden zu Gr. II und Gr. III gehörenden Bestandteile werden durch die Öffnung 22 abgegeben. Der größte Teil des Abfalls, der ursprünglich die Tendenz hat, in Begleitung von zu Gr. II gehörendem Altpapier aufzutreten, wird als Gr. I getrennt und abgegeben, so daß es zweckmäßig ist, das Altpapier als Rohpulpe aus den verbleibenden Gr. II und Gr. III Bestandteilen wiederzugewinnen, beispielsweise dadurch, daß man diese Bestandteile in einen Hydrapulper (Hydrapulpevorrichtung) 35 einbringt, wie diese im U.S. Patent 3,549,092 beschrieben ist, und wo die als Rohpulpe wiederverwendbaren Bestandteile vom verbleibenden Rest getrennt und zur erneuten Verwendung wiedergev/onnen werden.

In dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist erläutert, daß eine Trommel 2 3 vorzugsweise drehbar zusammen mit dem Sieb 27 angeordnet ist; es ist auch möglich, die ganze Trommel oder einen Teil derselben stationär auszubilden und den zylindrischen Sieb unabhängig von der stationären Trommel oder dem stationären Teil der Trommel zu drehen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Da bei diesem Ausführungsbeispiel· die meisten der Bestandteile ähnlich denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind, wurden die gleichen Bezugszeichen mit einem Strich für solche Elemente verwendet, die den Elementen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, während für Elemente ähnlich den Elementen des ersten Ausführungsbeispiels die Buchstaben "a" und "b" verwendet werden. Wie man ohne weiteres aus Fig. 3 erkennt, ist die Pulverisiervorrichtung 20'

509840/0839

dieses Ausführungsbeispiels derart aufgebaut, daß sie zv/ei Stufen besitzt, nämlich eine erste Trommel 23a und eine zweite Trommel 23b. Innerhalb der ersten Trommel 23a ist in einer Weise ähnlich der Fig. 1 ein zylindrischer Sieb 27a mit Rippenvorsprüngen 34a und eine Vielzahl von Schlagelementen (Flügel, Schaufeln) 33a angeordnet, die an einer drehbaren Welle 29' befestigt sind. Die Anordnung eines zylindrischen Siebs 27b von Rippenvorsprüngen 34b auf der Innenoberfläche des Siebs 27b und einer Vielzahl von Schlagelementen oder Schlagklingen 34b bezüglich der zweiten Trommel 2 3b ist ähnlich wie bei der ersten Stufe. Die ersten und zweiten Siebe können natürlich miteinander durch geeignete Mittel verbunden sein, wie beispielsweise durch einen koaxialen stationären oder drehbaren Zylinder, der zu den beiden Sieben führt. In dieserPulverisiervorrichtung ist eine erste Abgabeöffnung 28a am einen Ende der ersten Trommel 23a, eine zweite Abgabeöffnung 28b am einen Ende der zweiten Trommel 23b und eine dritte Abgabeöffnung 22' am ferner liegenden Ende der Pulverisiervorrichtung vorgesehen. Wenn die Siebe 27a und 27b und die Schlagklingen 33a und 33b in Drehung versetzt werden, um eine Relativgeschwindigkeit zwischen den Enden der Klingen und den Rippenvorsprüngen 34a und 34b zu erzeugen, so werden die Bestandteile des städtischen Abfalls derart verarbeitet, daß die Gr. I Bestandteile selektiv in der ersten Stufe pulverisiert und durch die erste Abgabeöffnung 28a abgegeben werden, während die Bestandteile der Gr. II in der zweiten Stufe selektiv pulverisiert und durch die zweite Abgabeöffnung 28b abgegeben werden, und wobei schließlich die verbleibenden Gr. III Bestandteile durch die dritte Abgabeöffnung 2 2' abgegeben werden.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei dieses Ausführungsbeispiel eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels ist. Diejenigen Teile, welche denjenigen der Fig. 3 ähneln, besitzen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3. Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel

509840/0839

■ ¹² - 251 38B3

vorgesehene Pulveris i .'.--rungs von; ichtung 4O v/eist ebenfalls .:v/ei Stufen auf, nämlich die einer ei :/ton Trcimnel 2 3 ί und ,;incr zv/ei ten Trommel 23b entsprechenden "-jj 1 e. Oeip'iß diesem Ausführungsbeispiel ist eine sich durch die Pulverisj erungsvorrichtung erstreckende Mi ttel wo.] J e in ;:vei Teile aufgeteilt, nämlich einen ersten Wellenteil 49a und einen zweiten Wellenteil 49b. Der erste Wellen!.ei J 49a trägt eine Vielzahl von Schlagelementen oder Schlagklingen 4 3a dei.art, daß die entsprechenden Fnden der Klingen entgegengesetzt "u den Rippenvorsprüngen 4 7 a liecren, und zwar mit dem richtigen Abstand dazwischen. In der zweiten Stufe ist die gegenseitige? Beziehung zwischen der zweiten Welle 4 9b, den Hohlagelemenien oder Schlagklingen 4 3b und den Rippenvornprüngen 47b ähnlich der der ersten Stufe. Ein Innenende der ernten Welle ist hohl ausgebildet und dient als'ein hager für die Drohaufnahme eines Innenendes der zweiten Welle 49b, die koaxial zur Wf lic; 4 9a verläuft. An den entsprechenden entgegengesetzten Enden sind die ersten und zweiten Wellen 4 9a und 4 9b in geeigneter Weise durch Lager drehbar gelagert und sie können durch Motore 41a bzw. 41 b und Bänder 42a bzw. 4 2b angetrieben werden. Da die entsprechenden Antriebsquellen 41a und 41b voneinander unabhängig sind, können die Drehgeschwindigkeiten der Wellen 49a und 49b unterschiedlich sein, um so einen großen Auswahlbereich für die entsprechenden Drehgeschwindigkeiten zu schaffen, d.h. für die Umfangsgeschwindigkeit der entsprechenden Enden der Schlagklingen 43a und 43b. An einer geeigneten Stelle ist ein Motor 46 vorgesehen, der an seiner verlängerten Welle ein Ritzel 45 aufweist, das über ein Ringzahnrad 44 an der Aussenseite der Trommel 23a oder 23b die erste und zweite Trommel 23a und 23b in gemeinsame Drehung versetzt, wodurch auch die ersten und zweiten Siebe 27a und 27b in gemeinsame Drehung versetzt werden.

Wahlweise kann ein Förderband 48 benachbart zum Zufuhrtrichter 21' angeordnet sein, um den städtischen Abfall zuzuführen.

50 9 840/0839

ähnlich Join Betriebsverhalten beim zweiten Ausführungsbeispiel v/ird Gr. E bzw. Gr. II bzw. Gr. III durch öffnungen 28a bzw. 28b bzw. 22' abgegeben.

'venn das weitere Sortieren der entsprechenden Bestandtailsgruppen wie sie oben aufgeteilt sind erforderlich ist, so v/ird der pulverisierte und abgegebene Abfall dem nächsten Sortierprozess -zugeführt, beispielsweise v/ird Gr. I einem Sortierer 50 und Gr. III einem Sortierer 51 zugeführt, in welchem Gr. III in Gr. IHa und Gr. IHb sortiert wird, und zwar unter Verwendung bestimmter Merkmale, wie beispielsweise des Unterschieds im spezifischen Gewicht der entsprechenden Bestandteile.

Obwohl das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 mit zwei unabhängigen Antriebsquellen für die unterteilten Wellen 49a und 4 9b dargestellt ist, kann eine der Antriebsquellen eliminiert werden, wenn eine geeignete Differentialkupplung zv/ischen der ersten und zweiten Welle 49a und 49b verwendet v/ird. Wenn die ersten und zweiten Siebe 27a, 27b und Trommeln 23a 23b nicht für gemeinsamen Antrieb gekuppelt sind, iso können sie auch gemeinsam angetrieben werden, beispielsweise durch das Vorsehen eines Ritzels auf der Verlängerung der Motorv/elle und eines Ringzahnrads auf der Aussensoite der Trommel.

Es ist auch möglich, daß man die Anordnung derart trifft, daß eines oder zwei Elemente der Gruppe aus Trommeln 23a, 23b und Sieben 27a, 27b stationär ist, um so die Auswahl der Re-Idtivgeschwindigkeiten zu erhöhen. D.h. also, daß folgende FäLle möglich sind: Trommeln 23a und 23b sind stationär und Siebe 27a, 271) sind drehbar; Trommel 23a ist stationär, Trommel 23b und Sieb 27a sind drehbar und Sieb 27b ist stationär; Trommel 2 3a ist drehbar, Trommel 23b und Sieb 27a sind stationär und Sieb 27b ist drehbar; Trommel 23a ist drehbar, Trommel 23b ist stationär und Sieben 27a und 27b :;ind drehbar; Trommeln 23a, 2 Jb sind drehbar, Sieb 27a ist stationär und Sieb 27b ist drehbar; Trommeln 23a und 23b

509840/0839

Jind drehbar und Sieb 27a ist drehbar und Sieb 27b ist stationär.

Es ist ferner auch möglich, die Beziehung zwischen den ersten und zweiten Stufen derart vorzusehen, daß die ej.ste Trommel 2 3a mit dem ersten Sieb 27a unabhängig von der Drehung der zweiten Trommel 23b und dem zweiten Sieb 27a angetrieben wird. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß man einen weiteren Motor ähnlich Motor 4 6 vorsieht.

In Fig. 5 ist schematisch eine Pulverisiervorrichtung der zweistufigen Bauart gezeigt, welche der zuletzt erwähnten Betriebsart ähnelt, da nämlich die ersten und zweiten Stufen mit unabhängigen Motoren 46a bzw. 46b ausgestattet sind. Diese Zeichnung erläutert ferner die Möglichkeit des Vorsehens einer Wassersprühvorrichtung und einer Abfalltransport- oder Vorschub-Vorrichtung, wie dies an geeigneten Stellungen erforderlich ist. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann eine Wassersprühdüse 53 an einem stationären Zylinder 54 vorgesehen sein, der mit der zweiten Stufe in Verbindung steht. Diese Düsen dienen zum Aufsprühen von Wasser auf den aufgenommenen Abfall, um so die Festigkeit seiner Bestandteile abzuschwächen, was durch die Absorption von Wasser geschieht. Die Anordnung der Düse am Eingang zur zweiten Stufe ist besonders wirkungsvoll, da das zu Gr. II gehörende Abfallpapier durch Feuchtigkeitsaufnahme besonders geschwächt wird, was die Wiedergewinnungsrate von Rohpulpe erhöht. Darüber hinaus können an der Mittelwelle zwischen der ersten und zweiten Stufe Vorschubelemente oder Vorschubklingen 55 befestigt sein, um den Vorschub des Abfalls zu fördern. 55 befestigt sein, um den Vorschub des Abfalls zu fördern.

In den Fig. 6-10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei eine dort gezeigte Pulverisierungsvorrichtung 60 Mittel aufweist, um das Umschlingen oder Verheddern von Abfallbestandteilen, wie beispielsweise von Drähten, Schnüren, Textilien u. faserartigen Materialien, usw. mit den Bauteilen

5098A0/0839

^ήΓ~ 25138Β3

äor Vorrichtung,insbesondere der sich drehenden WeJIe,zu verhindern.

In der Pulverisierungsvorrichtung 60 ist ähnlich wie bei den bereits oben erläuterten Ausführungsbeispielen eine Zuf'ihrungsvorri chtung 61, eine Abgabeöffnung 62 für Gr. II und Gr. III, eine Trommel 63, ein Ringzahnrad 64, ein Ritzel 65, ein Motor 66, ein zylindrischer Sieb 67 und eine Abgabeöffnung 68 für Gr. I, eine Hauptwelle 69, Lagermittel 70, Bandmittel 72, eine Vielzahl von Hchlagelementen oder Schlagklingen 7 3 angeordnet auf der Hauptwelle 69 und Rippenvorsprünge 74 vOrgesehen. Die Funktion eines jeden der erwähnten Elemente ähnelt im wesentlichen der Funktion der in Fig. 1 gezeigten Elemente, wenn man die Bezugszeichen 61-69 und 70-74 in Fig. 7 durch die Bezugszeichen 21-29 und 30-34 sich ersetzt denkt.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Komponenten oder Elementen sind um die Welle 69 herum in der gezeigten Weise Anti-Umsehlingungsplatten 75 angeordnet, die sich in Axialrichtung von dem Teil nahe der Zufuhrvorrichtung 61 aus zum entgegengesetzten Ende der Trommel nahe der Abgabeöffnung 62 hin erstrecken. Die Anti-Umschlingungsplatten 75 sind auf der Welle auch in Radialrichtung - wie in Fig. 8 gezeigt - befestigt, und zwar vorzugsweise an der Vorderseite der Schlagklingen 73 bezüglich der Drehrichtung, die in Fig. durch einen Pfeil angedeutet ist.

In Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit VII in Fig. 6 bezeichneten Teils dargestellt; der Durchmesser D1 der Anti-Umschlingungsplatten 75 ist kleiner als der Durchmesser D der Schlagklingen 73, um so einen Durchlaß 76 für den Abfall zu bilden; der Durchlaß 7 6 wird durch die entgegengesetztliegenden Kanten benachbarter, einen Abstand aufweisender Klingen 73, der Aussenkante der Anti-Umschlingungsplatte 75 und der Innenkante des Rippenvorsprung 74 gebildet.

509BA0/0839

Wie in Fig. 1 ist der Abstand zwischen den Enden der Schlagklingen 73 und dem Rippenvorsprung 7 4 mit "c" in Fig. 7 definiert. Auch ist der Zwischenraum zwischen der Innenkante der Anti-Umschlingungsplatte 7 5 und der Außenkante des Rippenvorsprungs 7 4 mit "b" in Fig. 7 bezeichnet und die Breite der Platte ist mit "a" bezeichnet. Dies wird im folgenden im einzelnen diskutiert.

Der in die Pulverisierungsvorrichtung eingegebene Abfall wird zwischen den entsprechenden entgegengesetztliegenden Kanten der Rippenvorsprünge 74 und der Enden der Schlagklingen 73 pulverisiert. Die Bestandteile, wie beispielsweise Metalle und andere stark zähe Bestandteile, werden jedoch bevor sie in den Zwischenraum "c" gelangen ergriffen und in den Durchlaß 76 gelenkt, wodurch man die Erhöhung der erforderlichen Leistung sowie Lärm und Vibration eliminiert und einen gleichmäßigen Betrieb der Vorrichtung erreicht.

Ferner ist eine zylindrische stationäre Trommel 77 vorgesehen, die als eine Verlängerung der Trommel 63 angeordnet ist, um so eine Relativdrehung der Trommel 63 bezüglich der stationären Trommel 77 zu gestatten.

Eine Kante des den unteren Teil der Zuführungsvorrichtung bildenden Kanals ist so angeordnet, daß sie den Umfang der Trommel 77 berührt, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist, wobei innerhalb der Trommel 77 eine geeignete Anzahl von Vorschubflügeln -auf der Hauptwelle 69 befestigt ist. Die erwähnte tangierende Fortsetzung ist mit der Drehrichtung der Vorschubflügel 78 ausgerichtet, wie dies in Fig. 10 angedeutet ist, wodurch der Transport des Abfalls erleichtert wird und eine Verstopfung der Vorrichtung durch nasse Bestandteile in wirkungsvoller Weise verhindert wird. Die Vorschubflügel 78 können bezüglich der Hauptachse verkantet sein, wie dies in den Fig. 6 und 10 schematisch dargestellt

509840/0839

ist, um so den Abfall in wirkungsvoller Weise nach rechts in Fig. 6 zu transportieren.

Obwohl die dargestellte Pulverisierungsvorrichtung 60 als eine einstufige Vorrichtung gezeigt ist, sind natürlich Abwandlungen ähnlich denjenigen in Fig. 3, 4 und 5 möglich, um eine Vielzahl von Verarbeitungsstufen vorzusehen.

Durch das Vorsehen der dargestellten Anti-Umschlingungsplatten 75 sind Wellen- und/oder Hülsen-Kupplungen und Abstandsstücke, die normalerweise an der Welle befestigt sind, nicht in einer vollständigen zylindrischen Form, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, freigelegt, wodurch in wirkungsvoller Weise verhindert wird, daß sich Abfallbestandteile, wie beispielweise längliche Materialien, die eine Tendenz haben, sich mit oder am Drehglied zu verhängen, um die Welle herumwickeln.

Durch einen Langzeitversuch wurde nachgewiesen, daß keine Umschlingung auftritt, wenn die Breite "a" der Anti-Umschlingungsplatten 75 oberhalb 150 mm liegt. Als eine Sekundärwirkung des Vorsehens der Platten 75 ergibt sich eine Erhöhung der Verarbeitungskapazität der Pulverisiervorrichtung, und zwar insbesondere für den Fall, daß die Drehgeschwindigkeit der Schlagflügel in den kleinen Pulverisiervorrichtungen niedrig liegt, ohne daß dabei der Sor¹· ierwirkungsgrad und der Ausgleichswirkungsgrad beeinflußt wurde. In einem bestimmten Fall wurde die Kapazität bis zum Zweifachen erhöht gegenüber der Pulverisiervorrichtung ohne Anti-Umschlingungsplatte. Bezüglich Fig. 7 wurde festgestellt, daß der folgende Größenbereich praktikabel ist und hinsichtlich der Erreichung eines "glatten" Betriebs überlegen ist: b = 100 bis 400 mm

1 = 100 bis 400 mm.

509840/0839

- 1

Bezüglich der Rippenvorsprünge in den erläuterten Ausführungsbeispielen wurde festgestellt, daß das Vorhandensein der Rippenvorsprünge in der vorliegenden Erfindung unerläßlich ist, um zufriedenstellende Wirkungen und Vorteile zu erhalten, und zwar insbesondere bezüglich der .Kapazität der Pulverisiervorrichtung. Um die Wirkungen der Rippenvorsprünge nachzuweisen, wurden mit zwei Pulverisiervorrichtungen Versuche gefahren, v/obei die eine mit Rippenvorsprüngen und die andere ohne Rippenvorsprünge bei sonst gleichem Aufbau ausgebildet war. Die Testergebnisse sind in Fig. 11 dargestellt. Wie man ohne weiteres aus dieser Zeichnung entnehmen kann, ist die Kapazität der Pulverisiervorrichtung mit den RippenvorSprüngen bemerkenswert hoch verglichen mit der Konstruktion ohne Vorsprünge.

Bezüglich der Schlagflügel oder Schlagelemente sei bemerkt, daß die Schlagelemente in wirkungsvoller Weise den in den Pulverisiervorrichtung aufgenommenen Abfall bearbeiten, einer Scherwirkung unterwerfen und pulverisieren, und zwar in Kombination mit den Rippenvorsprüngen, wobei darüber hinaus eine Reinigung der Sieboberfläche erreicht wird. Die Schlagelemente sind vorzugsweise plattenförmig aus einem starren Material ausgebildet. Sie können jedoch in Form eines Messers, einer Kette, einer Stange oder eines Drahtes ausgebildet sein, wobei flexible Schlagelemente aus Gummi oder Leder, usw. bestehen.

Zur weiteren Erläuterung der Wirkung und/oder der Vorteile der vorliegenden Erfindung seien einige zahlenmäßige Angaben hinsichtlich Zwischenraum, Maschengröße des Siebs und der relativen Drehgeschwindigkeit gemacht. Es sei jedoch bemerkt, daß die Erfindung durch diese Zahlenwerte nicht beschränkt ist.

Es wurde festgestellt, daß bei allen Ausführungsbeispielen die Siebmaschengröße vorzugsweise im Bereich von 20 bis

509840/0839

4 5 run Durchmesser liegen sollte, wobei angenommen ist, daß die Lochung ein Kreis ist; es kann jedoch irgendeine andere Form für die Lochung ausgewählt v/erden. Wenn in dieser Besenreibung auf den Durchmesser der Maschengröße Bezug genommen wird, so soll sich das entweder auf eine kreisförmige Lochung oder eine Lochung beziehen, deren Fläche äquivalent einem Kreis mit einem derartigen Durchmesser ist.

Wenn der Durchmesser durch "d" ausgedrückt ist, so liegt der Zwischenraum "c",der in den Fig. 1, 2 und 7 dargestellt ist, vorzugsweise insbesondere bei der Wiedergewinnung von Abfallpapier als Rohpulpe im durch folgende Beziehung definierten Bereich:

c < 0,7d
(d = 20 - 45 mm)

Diese Beziehung und die vorzuziehende Größe können durch Testergebnisse gestützt werden, welche die in Fig. 1. veranschaulichte Pulverisiervorrichtung verwenden. Die Testergebnisse sind graphisch in den Fig. 12 bis 14 dargestellt. In Fig. 12 ist die integrierte Menge an pulverisiertem Abfall abhängig von der vergangenen Zeit dargestellt, wobei der Unterschied im Zwischenraum nicht bemerkenswert ist, wohingegen in Fig. die Menge des in städtischem Abfall enthaltenen pulverisierten Altpapiers abhängig von der Zeit dargestellt ist, wobei die Differenz im Zwischenraum "c" bemerkenswert ist. Gemäß den in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ergebnissen ist festzustellen, daß die weichen Bestandteile, wie beispielsweise Müll , in einer kurzen Periode durch den Misch- und Bewegungs-Effek pulverisiert werden, und daß demgemäß die Differenz hervorgerufen durch die Scherwirkung infolge der als Abstand diskutierten Teile nicht bemerkbar ist, wohingegen Bestandteile mit mittlerer Festigkeit, wie beispielsweise Altpapier, substantiell durch die Scherwirkung beeinflußt werden und demgemäß der Einfluß des Zwischenraums "c" auf die zur Pulverisierung des Altpapiers erforderliche Zeit bedeutsam ist. Fig. 14 behandelt den Qualitätsaspekt der wiedergewonnenen Rohpulpe abhängig von der Maschengröße des Zylinder-

bUyo4u/Uoo3

siebs. Aus dieser graphischen Darstellung erkennt man ohne weiteres, daß die Reinheit der Rohpulpe dann am höchsten liegt, wenn der Maschendurchmesser des Zylindersiebs annähernd 30 mm beträgt. Wenn die Maschengröße kleiner als 30 mm ist, so werden spröde und zerbrechliche Bestandteile, wie beispielsweise Glas und/oder Schutt, nicht gründlich abgegeben und haben das Bestreben, mit den zu Gr.II (in der sich der größte Teil des Altpapiers befindet) gehörenden Bestandteilen gemischt zu werden, wodurch die Qualität der wiedergewonnen Rohpulpe vermindert wird. Wenn die Maschengröße größer als der obige Wert ist, so hat das pulverisierte Altpapier das Bestreben, früher als zweckmäßig abgegeben zu werden und im Gegensatz dazu kann ein Teil von Gr. III, wie beispielsweise Kunststoffe, mit der Rohpulpe gemischt und abgegeben werden/ wodurch die Qualität ebenfalls herabgesetzt wird. Um daher die Reinheit der wiedergewonnenen Pulpe im kommerziell verwendbaren Bereich von 7 5 bis 80 % zu halten, wird die Maschengröße des zylindrischen Siebs derart ausgewählt, daß sie zwischen 20 mm und 45 mm und vorzugsweise zwischen 23 mm und 40 mm liegt.

Im Falle der in Fig. 3 gezeigten Pulverisiervorrichtung 20' ist der Zwischenraum in der ersten Stufe mit ¹¹C₁" und in der zweiten Stufe mit "c " bezeichnet. In einer derartigen zweistufigen Pulverisiervorrichtung, wie sie in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt ist, ist es vorzuziehen, die Beziehung zwischen Maschengröße und Zwischenraum durch folgende Formel zu bestimmen:

C₁ > 0,7d > C₂

Gemäß Fig. 12 werden, wenn die Verweilzeit des Abfalls in der ersten Stufe mit 1,5 Minuten angenommen wird, annähernd 93% des Abfalls gemäß der obigen Beziehung abgegeben. Innerhalb der obigen Verweilzeit wird annähernd 30% des Abfall- oder Altpapiers pulverisiert und mit dem obigen abgegebenen

5098A0/0839

Abfall gemäß Fig. 13 vermischt. Wenn die Beziehung auf c. = c₂<Q,7d eingestellt ist, so wird innerhalb einer Minute 93% Abfall abgegeben; während dieser Periode werden jedoch auch annähernd 53% des Altpapiers zusammen mit dem Abfall abgegeben, wodurch die Wiedergewinnungsrate in der zweiten Stufe für Rohpulpe verringert wird. Auch dann, wenn die Beziehung c. = c, > 0,7d aufgestellt wird, so wird der Pulverisierungswirkungsgrad in der zweiten Stufe vermindert. Daher ist die oben angegebene Beziehung, d.h. c.>0,7d > c^ vorzuziehen.

Nunmehr wird die relative Drehgeschwindigkeit diskutiert. Im Falle einer einstufigen Bauart oder im Falle der ersten Stufe der zweistufigen Pulverisiervorrichtung liegt die relative Drehgeschwindigkeit zwischen dem zylindrischen Sieb und den Enden der Schlagelemente in besonders vorzuziehender Weise im Bereich von 1 bis 3 m/sec. Wenn ein Wert niedriger als der oben angegebene ausgewählt wird, so wird der Abfall und andere zu Gr. I gehörende Bestandteile nicht vollständig pulverisiert, sondern wird in Gr. II eingeschlossen; wenn ein Wert außerhalb der oberen Grenze des obigen Bereichs ausgewählt wird, so wird Altpapier und dergleichen pulverisiert und in der ersten Stufe abgegeben, was zur Folge hat, daß die Wiedergewinnungsrate für Rohpulpe niedriger wird.

Was die relative Drehgeschwindigkeit in der zweiten Stufe der zweistufigen Pulverisiervorrichtung anlangt, so ist der Bereich von 3 bis 6 m/sec. vorzuziehen. Wenn ein geringerer Wert als der obige ausgewählt wird, so wird das Altpapier nicht genügend pulverisiert und ein Teil davon wird zur Mischung mit Gr. III transportiert; wenn ein höherer als der obere Grenzwert des obigen Bereichs ausgewählt wird, so wird ein Teil von Gr. III pulverisiert und in der zweiten Stufe abgegeben.

509840/0839

Die Drehgeschwindigkeit des zylindrischen Siebs wird vorzugs weise auf den folgenden Wert eingestellt:

20 —40 Umdrehungen/Minute,

wobei D der Innendurchmesser des zylindrischen Siebs in Metern ist. Durch Verwendung dieses bevorzugten Bereichs wird die Pulverisierung in wirksamer Weise durchgeführt, um so die Verarbeitungskapazität zu erhöhen und auch in wirksamer Weise das Verstopfen der Siebmaschen zu vermeiden, und zwar bei der Bewegung (Agitation) und dem Schlagen des Abfalls durch die Kombination der Schlagelemente und der Zentrifugalkraft des Drehsiebs.

Im folgenden wird ein Beispiel für den Betriebseffekt bei der Pulverisierung und Trennung von städtischem Abfall gemäß der Erfindung angegeben.

Der Versuch wurde unter Verwendung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten zweistufigen Pulverisiervorrichtung vorgenommen.

Der in die Pulverisiervorrichtung eingegebene Abfall war derart ausgewählt, daß er die unten in Tabelle I angegebenen Bestandteile enthielt.

509840/0839

TABELLE I

Brennbare Bestandteile

Altpapier 3 8,2%

Kunststoffe 7/3%

Textilien 3,6%

Holz und Bambus 4,2%

Gummi und Leder 0,5%

Müll 22,7%

Anderes 5,7%

insgesamt: 82.2%

Nicht brennbare Bestandteile

Metalle 4,1%

Glas und Keramik 7,1%

Anderes 6,6%

insgesamt: 17.8%

Die obige Zusammensetzung ähnelt einer typischen Zusammensetzung, wie sie im Jahre 1972 von der Stadtverwaltung in Tokio berichtet wurde. Die Ergebnisse des Sortierens oder Trennens sind in den folgenden Tabellen II und III angegeben.

509840/0839

TABELLE II (%; trocken) Vergleich zwischen den Gruppen

Papier Müll Glas Steine und Sand Metall

Kunststoffe, Gummi, Leder Textilien Holz, Bambus

Gr. I

Gr. II

Gr. III

Total

20,0	2,3	59,0	20,4	100
94,6	5,4	0	100
100	0	0	100
96,4	3,6	0	100
0	0	100	100
11,5	10,1	78,4	100
0	0	100	100
42,8	54,9	100

TABELLE III ( %; trocken) Vergleich innerhalb jeder Gruppe

Total:

Gr. I

100

Gr. II

100

Gr. III

Papier	23,0	85,2	27,4
Müll	12,0	0,9	. 0
Glas	40,8	0	0
Steine u. Sand	20,4	1,0	0
Metall	0	0	22,4
Kunststoffe, Gummi, Leder	3,8	4,2	30,7
Textilien	0	0	8,6
Holz, Bambus	o,4	8,8	10,9

100

Gemäß den Tabellen II und III können die folgenden Feststellungen gemacht werden

a) Über annähernd 80% des Mülls und der größte Teil des Glases und des Schutts werden in Gr. I getrennt.

509840/0839

b) Annähernd 60% des Altpapiers gehörte zur Gr. II und der Rest ist zwischen Gruppe I und Gr. III aufgeteilt.

c) Annähernd 80% des Kunststoffabfalls, über annähernd 90% des Metallabfalls und der größte Teil der Textilien werden in die Gr. III einsortiert.

Die für den obigen Versuch erforderliche Leistung lag unter 2 KWh/Tonne (im nassen Zustand).

Um auf den Versuch von einem anderen Standpunkt aus zu blicken ist die integrierte verarbeitete Menge für gewisse Bestandteile im Abfall abhängig von der Axialrichtung der Pulverisiervorrichtung in Fig. 15 dargestellt.

Die weitere Verarbeitung von Gr. I, Gr. II und Gr. III ist dem Fachmann bekannt. Um jedoch die erfindungsgemäßen Vorteile besser zu verstehen, sei im folgenden eine kurze Erläuterung gegeben.

Die zu Gr. I gehörenden brennbaren Bestandteile, wie beispielsweise Müll, usw., werden zur Erzeugung von Brennstoffgas verwendet, beispielsweise durch eine Wärmezersetzungsvorrichtung eines Fluidisierungssystems oder aber diese Bestandteile werden durch einen Ofen eines Fluidisierungssystems verbrannt, um so direkt Wärme aus der Verbrennung zu gewinnen. Die als Gr. I abgegebene Korngröße liegt in einem für die Behandlung durch Fluidisierungssysteme bevorzugten Bereich. Da der in Gr. I enthaltene Prozentsatz an Kunststoffen verhältnismäßig niedrig liegt, ist die Möglichkeit der Erzeugung verletzender oder giftiger Stoffe, wie beispielsweise HCl und/oder Schwermetall, innerhalb der Überreste oder Sätze vermindert und es tritt selten auf, daß die Vorrichtung für eine derartige Nachbehandlung durch erzeugtes schädliches Gas angegriffen und zerstört wird.
Gr. I ist auch für Kompostbereitung geeignet.

509840/0839

Was das Glas in Gr. I anlangt, so kann es wahlweise vom Rest, wie beispielsweise durch Verwendung eines optischen Verfahrens, getrennt werden oder aber es wird als ein Bindemittel benutzt, um andere Materialien wie Keramikstoffe, Schalen, Eierschalen, usw. zu verschmelzen und gleichzeitig auszuhärten. Dieser verfestigte Abfall kann zur Landauffüllung verwendet werden.

Verfahren zur Wiedergewinnung von Rohpulpe aus Gr. II sind in der Technik wohlbekannt. Da die Müllmenge in Gr. II verhältnismäßig niedrig liegt, kann das zur Behandlung der wiedergewonnenen Rohpulpe verwendete Wasser nicht zur Folge haben, daß der Wert von BOD groß wird, wodurch die Verunreinigung oder die Schädigung der Öffentlichkeit während der Nachbehandlung vermieden wird.

Die Gr. III kann, wie in Fig. 4 dargestellt, weiter in Gr. IHa und Gr. IHb durch die Sortiervorrichtung 51 unterteilt werden, die beispielsweise die Differenz in der spezifischen Wichte zwischen den Bestandteilen verwendet. Eisenhaltige Materialien in Gr. IHa können magnetisch gesammelt werden. Was die Wiederverwendung von Gr. JTIb anlangt, so können verschiedene Wege in Betracht gezogen werden. Beispielsweise können die pulverisierten Bestcmdteile als Ganzes zu Baustoffen geringer Qualität zusammengepreßt werden, wie beispielsweise zu einem Pfahl, einem Pfosten oder einem Fischsammeiblock, und zwar unter Verwendung thermoplastischer Materialien, die in Gr. Illb enthalten sind, wo das Volumen der thermoplastischen Materialien annähernd 35% bezüglich des Gesamtvolumens von Gr. Illb erreicht. Natürlich kann jedes der Bestandteile unabhängig wiederverwendet werden, oder aber alle Bestandteile können , wärmezersetzt werden, um ein Brennstoffgas zu erzeugen oder aber die flüssige Fraktion kann entnommen werden.

509840/0839

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, städtischen Abfall zu pulverisieren und zu sortieren, und zwar an einer Stelle mit erhöhter Kapazität, wodurch es möglich ist, die Installationsfläche zu minimieren, was eine Reduktion der Installationskosten zur Folge hat. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner in einfacher Weise infolge ihres Aufbaus zu warten, der, wie erläutert, im wesentlichen fehlerfrei arbeitet.

Die oben verwendete Abkürzung BOD bedeutet "biochemical oxygen demand" und ist eine standardisierte Größe zur Schätzung des Verunreinigungsgrades von Wasser (vergleiche: "The Condensed Chemical Dictionary", Reinhold Publishing Corporation).

509840/0839

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zum Reduzieren und Sortieren von städtischem Abfall, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Sieb (27; 27a, 2 7b; 67) mit einer Vielzahl von Vorsprüngen (34; 34a, 34b; 47a, 47b; 74) an der _ Siebinnenoberfläche, eine Vielzahl von an einer sich durch den Sieb in dessen Längsrichtung hindurcherstreckenden Welle befestigten Schlagelementen (33; 33a, 33b; 43a, 43b; 73), deren Enden entgegengesetzt zu den Vorsprüngen liegen können, und Mittel zur Erzeugung einer Drehbewegung zwischen den Vorsprüngen und den Enden.
2. Vorrichtung nach Anspruch·1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge rippenartige Vorsprünge sind. .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippenvorsprünge in Axialrichtung des Siebes erstrecken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenvorsprünge bezüglich der Wellenachse geneigt sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch auf der Welle angeordnete Anti-Umschlingmittel.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Umschlingmittel eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Platten (75) aufweisen, deren Breite in Radialrichtung kürzer ist als die der Schlagelemente, und wobei die Platten bezüglich der relativen Drehrichtung vor den Schlagelementen angeordnet sind.

509840/0 839
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Sieb einen ersten Sieb und einen zweiten Sieb aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschengrößen des ersten und zweiten Siebs unterschiedlich sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Sieb voneinander unabhängig antreibbar sind, wobei eine Verbindung zwischen den Sieben aufrechterhalten ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle ebenfalls einen ersten Wellenteil (49a) und einen zweiten Wellenteil (49b) aufweist, wobei die beiden Wellenteile unabhängig voneinander antreibbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Maschengrößen der ersten und zweiten Siebe unterschiedlich sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Siebe unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei zwischen den Sieben eine Verbindung aufrechterhalten ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Anti-Umschlingmittel aus einer Vielzahl von Platten (75), die auf der Welle vor den Schlagelementen bezüglich der relativen Drehrichtung angeordnet sind, und wobei die Radialbreite dieser Platten kürzer ist als die Radiallänge der Schlagelemente.

509840/0839
14. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Reduzieren und Sortieren von städtischem Abfall mit Mitteln zur Aufnahme des Abfalls , gekennzeichnet durch

einen ersten Rippenvorsprünge auf der Innenoberfläche aufweisenden zylindrischen Sieb,

einen axial mit dem ersten Sieb ausgerichteten zweiten zylindrischen Sieb mit Rippenvorsprüngen an seiner Innenoberfläche, wobei die ersten und zweiten Siebe miteinander in Verbindung stehen,

eine sich durch den ersten und zweiten Sieb axial hindurcherstreckende Mittelwelle,

eine Vielzahl von radial auf der Welle angeordneten Schlagelementen, die einen Zwischenraum zwischen ihren Spitzen und den Rippenvorsprüngen aufweisen, eine erste Abgabevorrichtung zur Abgabe der pulverisierten Abfallbestandteile, um so durch die Maschen des ersten Siebes zu treten,

eine zweite Abgabevorrichtung zur Abgabe der pulverisierten Bestandteile, um so durch die Maschen des zweiten Siebes zu treten,

eine dritte Abgabevorrichtung zur Abgabe der verbleibenden Abfallbestandteile,

und Mittel zur Erzeugung einer Relativdrehung zwischen dem ersten Sieb . und den Schlagelementen sowie dem zweiten Sieb und den Schlagelementen, wobei die Relativdrehung der beiden genannten Teile unabhängig voneinander erfolgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Maschengrößen der ersten und zweiten Siebe unterschiedlich sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und/oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwelle in einen ersten, eine erste Gruppe von Schlagelementen tragenden Wellenteil und einen zweiten, eine zweite Gruppe von Schlagelementen tragenden Wellenteil aufgeteilt ist, wobei die ersten und

509840/0839

zweiten Wellenteile unabhängig voneinander antreibbar sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 und/oder Ansprüchen 15 und/oder 16, gekennzeichnet durch Anti-Umschlingvorrichtungen, die eine Vielzahl von auf der Mittelwelle befestigten und sich axial erstreckenden Platten aufweisen, die bezüglich der relativen Drehrichtung vor den Schlagelementen angeordnet sind, und wobei die Breite der Platten in Radialrichtung kürzer ist als die Radiallänge der Schlagelemente.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Umschlingmittel eine Vielzahl von auf der Mittelwelle befestigten sich axial erstreckenden Platten sind, die in Richtung der relativen Drehung vor den Schlagelementen angeordnet sind, wobei die Breite der Platten in Radialrichtung kürzer ist als die Radiallänge der Schlagelemente.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Anti-Umschlingplatten auf dem ersten Wellenteil und eine zweite Gruppe von Anti-Umschlingplatten auf dem zweiten Wellenteil befestigt ist, wobei eine jede der ersten und zweiten Gruppen vori Anti-Umschlingplatten so vorgesehen ist, daß die Platten axial auf der Welle sitzen, und wobei die Radialbreite" der Platten kürzer ist als die Radiallänge der Schlagelemente.
20. Verfahren zum Reduzieren und Sortieren von städtischem Abfall, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Einbringen des Abfalls in eine Zufuhrvorrichtung einer Pulverisiervorrichtung, die mindestens einen zylindrischen Sieb mit einer Vielzahl von Rippenvorsprüngen an der

50984U/0839

Innenoberfläche aufweist, und wobei eine Vielzahl von Schlagelementen auf einer sich durch den Sieb hindurcherstreckenden Mittelwelle befestigt ist, und wobei ferner Mittel eine Relativdrehung zwischen dem Sieb und den Schlagelementen erzeugen;

Pulverisierung der sich innerhalb des Siebs aufgenommenen Abfallbestandteile durch die Wechselwirkung zwischen den Rippenvorsprüngen und den Enden der Schlagelemente; Hindurchpassieren des pulverisierten Abfalls durch den Sieb.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverisiervorrichtung zwei Stufen aus einem ersten zylindrischen Sieb und einem damit in Verbindung stehenden zweiten zylindrischen Sieb aufweist, wobei jeder der Siebe eine Vielzahl von Rippenvorsprüngen an der Innenoberfläche aufweist und eine erste SchlagelemeuLengruppe entgegengesetzt zum ersten Sieb und eine zweite Schlagelementengruppe entgegengesetzt zum zweiten Sieb angeordnet ist, und wobei Mittel eine Relativdrehung zwischen den Enden der ersten Schlagelementengruppe und der Innenoberfläche des ersten Siebes und zwischen den Enden der zweiten Schlagelementengruppe und der Innenoberfläche des zweiten Siebs erzeugen, und wobei die Pulverisierung "dieses Verfahrens progressiv durch die beiden Stufen hindurch durchgeführt wird, so daß die Abfallbestandteile mit dem geringsten Widerstand gegenüber Schlag und Scherung innerhalb des ersten Siebs pulverisiert werden und durch diesen hindurchpassieren, während die Bestandteile mit einem mittleren Widerstand gegenüber Schlag und Scherung innerhalb des zweiten Siebes pulverisiert werden und durch diesen hindurchtreten, und wobei dann schließlich die verbleibenden Abfallbestandteile gesondert abgegeben werden, wodurch die Abfallbestandteile in drei Gruppen aufgeteilt werden.

B0984Ü/Ü839
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Trommel (23; 23a, 23b; 63), die koaxial mit dem Sieb oder den Sieben angeordnet und drehbar angetrieben ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sieb mit der Trommel verbunden ist, um mit dieser verdreht zu werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 und/oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trommel und dem Sieb ein Abstand vorgesehen ist, um eine Abgabeöffnung zu erzeugen.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel kegelstumpfförmig ausgebildet ist und die innenliegenden Elemente eine der konischen Form entsprechende Abmessung besitzen.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Ansprüchen 10, 11 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenende des ersttm Wellenteils hohl ist und als ein Lager für die drehbare Aufnahme des Innenendes der zweiten Welle dient, die koaxial zur zuerst erwähnten Welle angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wassersprühdüse (53) an der Eingabevorrichtung oder an einem stationären Zylinder (54) angeordnet ist, der die ersten und zweiten Stufen der Vorrichtung miteinander verbindet (Fig. 5).
28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Umschlingplatten (75) um die Welle (69) in der gezeigten Weise

509840/0839

herum angeordnet sind, um sich axial vom Teil nahe der Eingabevorrichtung (61 ) aus zum entgegengesetzten Ende der Trommel nahe der Abgabeöffnung (62) hin zu erstrecken.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Umschlingplatten (75) an der Weile auch radial, wie in Fig. 8 gezeigt, befestigt sind.
30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische stationäre Trommel (77) als eine Verlängerung der Trommel (63) angeordnet ist, um die Relativdrehung der Trommel (63) bezüglich der stationären Trommel (77) zu gestatten, wobei in der letztgenannten Trommel (77) eine geeignete Anzahl von Vorschubflügeln auf der Hauptwelle (69) befestigt ist.
31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (a) der Anti-Umschlingplatten (75) oberhalb 150 mm liegt.
32. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Innenkante der Anti-Umschlingplatte (75) und der Innenkante des RippenvorSprungs (74) vorzugsweise im Bereich von 100 bis 400 mm liegt, und daß der Abstand (1) zwischen benachbarten Flügeln (73) vorzugsweise im Bereich von 100 bis 400 mm liegt.
33. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebmaschengröße vorzugsweise im Bereich von 20 bis 45 mm Durchmesser liegt.
34. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen der Maschengröße (Durchmesser d) und dem Zwischenraum (c) vorzugsweise durch folgende Formel

S09840/0839

bestimmt ist: C^ > C₁IoL > C₂. -
35. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Drehgeschwindigkeit zwischen dem zylindrischen Sieb und den Enden der Schlagelemente im Bereich von 1 bis 3 m/sec. liegt.
36. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Umschlingvorrichtungen eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Platten aufweisen, deren Breite in Radialrichtung kürzer ist als die der Schlagelemente.
37. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Umschlingvorrichtungen eine Vielzahl von auf der Welle angeordneten Platten aufweisen, wobei die Radialbreite der Platten kürzer ist als die Radiallänge der Schlagelemente.
38. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Rippenvorsprüngen des ersten zylindrischen Siebs und den Enden der Schlagelemente innerhalb des ersten Siebs und der Spalt zwischen den Rippenvorsprüngen des zweiten zylindrischen Siebs und den Enden der Schlagelemcnte innerhalb des zweiten Siebs unterschiedlich sind.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt im ersten Sieb größer ist als im zweiten Sieb.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwelle in einen ersten Wellenteil und einen zweiten Wellenteil aufgeteilt ist, wobei auf dem ersten Wellenteil eine erste Gruppe von Schlagelementen und auf

509840/0839

dem zweiten Wellenteil eine zweite Gruppe von Schlagelementen angeordnet sind, und wobei die ersten und zweiten Wellenteile unabhängig voneinander angetrieben sind.
41. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Anti-Umschlingvorrichtungen, die eine Vielzahl von auf der Mittelwelle befestigten Platten sind, die sich axial erstrecken, und wobei die Breite der Platten in Radialrichtung kürzer ist als die Radiallänge der Schlagelemente.
42. Vorrichtung nach Anspruch 39, gekennzeichnet durch Anti-Umschlingvorrichtungen in Form von einer Vielzahl von auf der Mittelwelle befestigten sich axial erstreckenden Platten, deren Breite in Radialrichtung kürzer ist als die Radiallänge der Schlagelemente.
43. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Rippenvorsprüngen des ersten zylindrischen Siebs und den Enden der ersten Gruppe von Schlagelementen größer ist als der Spalt zwischen den Rippenvorsprüngen des zweiten zylindrischen Siebs und den Enden der zweiten Gruppe von Schlagelementen.

5098AU/UB39