DE2817304A1

DE2817304A1 - Anordnung zur verwertung brennbarer abfallprodukte und umwandlung der leichten fraktion aus diesen in hauptsaechlich feste koerper

Info

Publication number: DE2817304A1
Application number: DE19782817304
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Aarsrud
Original assignee: PLM AB
Current assignee: Waste Management Sverige AB
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1978-10-26
Also published as: SE7704651L; SE430513B; GB1597443A; DE2817304C2

Description

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 8777/78 - -

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, die Abfälle unterschiedlicher Art wie Haushaltsabfall annimmt und die aus diesem Abfall Produkte aussortiert, die wieder verwendbar sind, wie beispielsweise Papier, Glas, Metall und damit vergleichbare Stoffe. Die erhaltenen Fraktionen (Stoffe) werden danach verschiedenartigen Wiederverwendern zugeführt. Um die Kosten für das Hantieren des aussortierten Abfalls zu reduzieren, besteht der Wunsch, am Aufgabeplatz für den Abfall diesen in gewissem Ausmaße veredeln zu können.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine für die Verwertung von Abfall wie vorstehend beschrieben geeignete Anordnung, wobei die Anordnung zur Erfüllung der vorstehend angesprochenen Wünsche mit einem Veredlungsteil zur Herstellung eines Produktes ausgestattet ist, das direkt als Heizstoff Verwendung finden kann. Der erzeugte Heizstoff besteht zur Hauptsache aus Papier, Kunststoff, Textilien und Holz. Um das im Brennstoff enthaltene Material zu gewinnen, muß der aufgegebene Abfall zuerst mit einer geeigneten Zerlegungseinrichtung zerlegt werden. In bestimmten Fällen kann es zweckmäßig sein, vor der Zerlegungseinrichtung eine Sichtanlage (Sortierwerk) anzuordnen, über die der Abfall läuft, wobei unerwünschte Bestandteile im Abfall vorwiegend nasses Material - abgesondert werden. Nach dem Zerlegen muß das zerlegte Material einer Abscheidanordnung zugeführt werden, die das Material aussondert, das im Heizstoff Verwendung findet, nämlich Papier, Kunststoff, Textilien und Holz. Dieses Material erhält zweckmäßigerweise die Sammelbezeichnung leichte Fraktion.

Zum Aussondern der leichten Fraktion bietet es sich an, nach der vorliegenden Erfindung eine ballistische oder airodynamische Abscheidanordnung einzusetzen. Die ballistische Abscheidanordnung übernimmt die zerkleinerten Abfallprodukte in der Form, daß jedes Produkt auf die Anordnung fällt, wobei feste steife Partikeln zurückprallen und Kleinpartikeln durch ein Sieb laufen. Die

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leichte Fraktion wird hingegen von einer Förderfläche, wie etwa ein Fördertisch, aufgefangen, die mit beibehaltener Richtungsorientierung eine Drehbewegung ausführt, wo die Drehgeschwindigkeit der Fläche in vertikaler Richtung größer ist als die Fallgeschwindigkeit der leichten brennbaren Partikeln.

Die so gewonnene leichte Fraktion wird in eine Trockenanordnung eingegeben, die zweckmäßigerweise der Fraktion einen Trockensubstanzgehalt von ca. 7o - 80 % verleiht.

Wenn die ausgesonderte Fraktion vor der Trocknungsstufe einen zu hohen Trockensubstanzgehalt hat, wird anstelle der Trockenanlage eine Befeuchtungsanordnung angebracht, um den Trockensubstanzgehalt auf ca. 7o - 80 % zu senken. Wenn die Fraktion von Anfang an den genannten Trockengehalt hat, erübrigt sich das Durchlaufen der Befeuchtungsanordnung.

Wenn die leichte Fraktion nach dem Trocknen eine zu große Partikelgröße hat, beinhaltet die Erfindung eine zusätzliche Mahlanordnung zum Reduzieren der Partikelgröße.

Die Anordnung nach der Erfindung ist mit einer Formanordnung oder einer sogenannten Pelletieranlage ausgestattet, die die genannte leichte Fraktion entweder von der vorher angesprochenen Befeuchtungsanordnung übernimmt oder der vorgenannten Trockenanordnung. Die Formanordnung nimmt sich der leichten Fraktion an und bildet daraus einen Massestrang, den man unter einem Druck von ca. 3ooo kp bei einer zwischen 7o und 16o°C (343 und 433 K) liegenden Temperatur erhält. Im höheren Teil dieses Temperaturintervalles wird das enthaltene Bindemittel Polyäthylen und Lignin frei, das in die leichte Fraktion einfließen kann und als Verbindungskomponenten nutzbar gemacht wird und evtl. als Oberflächenbeschichtungskomponenten.

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Die Formanordnung enthält ebenfalls eine Aufteilvorrichtung, die den Strang in zylindrische oder parallelepipedische Körper aufteilt. Die so gewonnenen Körper benennt man normalerweise mit Pellets (Kugeln).

Bestandteil der Erfindung ist auch eine Kühlanordnung zum Abkühlen und Trocknen der soeben genannten Körper.

Die gerade erwähnten Körper können nach dem Abkühlen an einen Lagerplatz oder direkt in einen Speicher für einen Heizkessel verbracht werden. In bestimmten Fällen kann es zweckmäßiger sein, die gewonnenen Einheiten in einer Gasgewinnungsanlage (Generatorgas) zu verbrennen und das Gas in den Heizkessel zu leiten.

Die weiteren für die vorliegende Erfindung verbindlichen spezifischen Eigenschaften sind den beigefügten Patentansprüchen zu entnehmen.

Die vorliegende Erfindung wird eingehender im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben, die in der anliegenden Zeichnung als Blockschema veranschaulicht ist.

In der Zeichnung ist 1 ein Sammelspeicher oder damit vergleichbar, in den ein Müllfahrzeug oder ein Fahrzeug der Müllabfuhr seinen Abfall entleert (abkippt). Der Sammelspeicher ist an zwei verschiedene Zerkleinerungsaggregate 2A und 2B angeschlossen. Die Verbindung kann durch Förderschnecken oder Förderbänder bewerkstelligt sein, wobei diese Fördereinrichtungen so verkettet sind, daß der Speicher 1 entweder an die eine Zerkleinerungsanordnung 2A oder die andere Zerkleinerungsanordnung 2B angeschlossen ist. Besteht der Abfall zur Hauptsache aus Holzpartikeln ist es zweckmäßiger, die Holzstücke durch eine Spanhackmaschine 2B zerkleinern zu lassen. Die Zerkleinerungsanordnung 2A kann geeigneterweise aus einer Hammermühle einer horizontalen oder vertikalen Type bestehen. Die genannte horizontale Type - z.B. 46o K - wird von der Firma Williams, St. Louis, USA, hergestellt und ist in der Produktbeschreibung 863 dargelegt. Die angesprochene vertikale Type - z.B. 42F - wird

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von der Firma Tollemache Environmental Engineers Limited, UK, gebaut. Es versteht sich von selbst, daß außer der Hammermühle und Spanhackmaschine jede andere beliebige geeignete Zerkleinerungsanlage eingesetzt werden kann .

Obwohl nicht in der Zeichnung veranschaulicht, kann es zweckmäßig sein, vor der Zerkleinerungsanordnung 2A eine Sichtanlage mit der Bezeichnung Rotaryscreen, Hersteller Fa. Trippel/ S Dynamics, Dallas, Texas, anzubringen. Damit kann man arbeiten gleichwie mit einer ähnlichen Anlage, die von Gruendler in St. Louis hergestellt wird. Die von dieser Firma gebaute Anlage hat die Bezeichnung Revolving Trommel Screens. Die Sichtanlage (Sortierwerk) hat für nicht aussortierten Abfall einen Anschluß zur Zerkleinerungsanordnung 2A.

Sowohl die Zerklejnerungsanordnung 2A als auch die Spanhackmaschine 2B sind mittels geeigneter Fördereinrichtungen wie Förderschnecken oder Förderbänder mit einer Trennanordnung 3 zum Aussondern von Eisenteilen verkettet. Dabei bietet es sich an, mit einem, beispielsweise von der Fa. Boxmag Rapid Limited, England, hergestellten Obergurtmagneten zu arbeiten, der in der Veröffentlichung Nr. o37 beschrieben ist, oder mit einer Anordnung, die mit rundlaufenden magnetischen Trommeln arbeitet.

Wenn der Abfall von den Einheiten 2A und 2B keine Metallteilchen enthält, kann die Einheit 3 entfallen.

Der Abfall von der Einheit 3 wird einer Abscheidanordnung 4 zugeleitet, die als ein Windseparator ausgebildet sein kann. Diese Komponente (Baugruppe) wird z.B. von der Fa. Rader Pneumatics, Portland, hergestellt und ist im Prospekt über Rader ADS Systeme abgehandelt.

Nach der vorliegenden Erfindung ist aber der Einsatz einer ballistischen Abscheidanordnung der Vorzug zu geben und

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diese ist in einer Patentanmeldung beschrieben - Schwedische Patentanmeldung - Offenlegungsschrift - 770928-0, die am 28.öl.1977 von AZ Seilbergs, Stockholm, eingereicht worden ist und folgende Überschrift trägt: "Verfahren und Anordnung zum Aufteilen eines Gemisches aus Materialstücken oder Fragmenten unterschiedlicher Materialgrößen in zwei oder mehrere Fraktionen."

Die leichte Fraktion von der Abscheidanordnung 4 sollte einen Trockensubstanzgehalt von 7o - 8o % haben. Ist der Trockengehalt wesentlich höher, sollte die leichte Fraktion von der Abscheidanordnung in eine Befeuchtanlage 5 geleitet werden, damit der Abfall auf einen Trockengehalt von ca. 7o - 8o % aufbereitet wird. Die Befeuchtanlage kann durch eine sinnvolle Fördereinrichtung überschaltet oder ausgeschlossen werden, wenn der Abfall den gewünschten Trockengehalt hat.

Anstelle der Befeuchtanlage kann eine Trockenanlage erforderlich sein. Diese Anordnung kann vom Fabrikat Atlas in Ballerup, Kopenhagen, sein. Die Trocknungsanordnung ist im Firmen-Prospekt 1776-1 beschrieben. Eine auch zu verwendende Trockenanlage ist im Prospekt VK 3o8r der Firma A. Ahlström, Varkaus, Finnland, dargelegt. Die Trockenanlage 6 hat zur Aufgabe, einen Trockengehalt von 7o - 8o % sicherzustellen. Wenn das Produkt von der Abscheidanordnung einen korrekten Trockengehalt hat, kann die Trockenanlage entweder überschaltet oder ausgeschlossen werden.

Wenn die von der Trockenanlage 6 kommende leichte Fraktion die gewünschte Größe hat, wird sie mit Hilfe zweckmäßiger Fördereinrichtungen in eine Formmaschine oder eine Pelletiermaschine 7 verbracht, die so konzipiert ist, wie in der Produktbeschreibung 1oo2-72 der Firma EMM Aktieselskab, Esbjerg, Dänemark beschrieben oder nach dem Prospekt von Papacube Co., San Diego, USA. In diesem Prospekt ist die Pelletiermaschine mit Matador bezeichnet oder auch als Kubaren bezeichnet.

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Wenn die Größe der produzierten Fraktionsteile zu groß ist, wird die leichte Fraktion in eine zusätzliche Zerkleinerungsanordnung _r z.B. eine Mühle 9, aufgegeben. Die aus der Trockenanlage 6 kommende leichte Fraktion wird demnach in eine Pelletieranordnung 7 verbracht, wo die leichte Fraktion unter Druck- und Temperaturbeaufschlagung - das ist bereits angesprochen worden - in einen Stoffstrang geformt wird, den man entweder in zylindrische oder parallelepipedische Einheiten aufteilt. Die gewonnenen Einheiten - auch als Pellets bezeichnet haben einen Trockengehalt von ca. 9o %. Sie werden aus der IeIIetiermaschine in eine Abkühlanordnung geleitet und die Trockenanlage 8 ist ein Sammelbehälter für fertige Pellets.

Abhängig von der Art des in den Sammelspeicher 1 entleerten Abfalles, kommt entweder die Zerkleinerungsanordnung 2A oder die Zerkleinerungsanordnung 2B zum Einsatz. Ferner können - abhängig von der Art des aufgegebenen Abfalles - die verschiedenen Einheiten 3, 4, 5 und 6 sowie 9 übergangen werden. Wenn von Anfang an der richtige Trockengehalt vorliegt, braucht weder die Trockenanlage noch Befeuchtanlage in Anspruch genommen zu werden. Hat die leichte Fraktion auch noch die richtige Partikelgröße, kann selbst die Zerkleinerungsanordnung 9 übersprungen werden. Wenn beispielsweise in den Sammelbehälter nur Material der leichten Fraktion eingegeben wird, liegt es auf der Hand, daß die Abscheidanordnung 4 überschaltet wird, d.h. nicht genutzt wird.

Es hat sich bei der Herstellung von Pellets aus Haushaltsabfällen nach der Erfindung herausgestellt, daß der Prozentsatz Papier in Pellets ca. 7o % ausmacht. Der Prozentsatz an Kunststoff liegt bei 1o % und der Rest setzt sich aus Textilien und sonstigem zusammen.

Hinter dem Abscheider 4 und vor entweder der Befeuchtanlage 5 oder der Trockenanlage kann ein Feinsichter zum Ausscheiden weiterer unerwünschter Kleinstteile angeordnet werden, um in dieser Form den Aschegehalt am fertigen Heizprodukt herabzusetzen. Die

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Trockenanlage 6 kann auch so ausgebildet werden, daß sie auch als Feinsichter arbeitet. Ein wie vorstehend beschriebener Feinsichter kann auch der bereits beschriebene Rotary Screen mit einer Lochplatte von ca. 6-16 mm Lochdurchmesser sein.

Es bedarf kaum des Hinweises, daß in der hier beschriebenen Anordnung die Magnetaussonderungseinheit 3 an beliebiger Stelle in der Anlage angesetzt sein kann. Ein derart zweckmäßiger Platz ist die Verkettung in Verbindung mit der Sortierstufe

Nachstehend ist in einer Tabelle die prozentuale Zusammensetzung von vier verschiedenen Arten von Pellets veranschaulicht, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind. Die Tabelle enthält auch den Wärmewert (Heizwert) und den Aschegehalt. Darüber hinaus sind der Tabelle die Abmessungen zu entnehmen, die man den produzierten Pellets geben kann und die Tabelle zeigt ebenfalls die Dichte der erzeugten Pellets.

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TABELLE

SPEZIFIKATIONEN FÜR HEIZSTOFFPELLETS

ZUSAMMENSETZUNG/TYP

II

III

IV

Papier (Gewichtsprozent) Kunststoff Holz

Sonstiges TS-Gehalt Heizwert (Kcal/kg)

75 - 9o 8o - 1oo - 75 - 9o

5 - 1o o- 2o - 5-1o

0-5 - 99 -1oo ο - 5

5-2o o- 1 ο - 1 5 - 2o

85 - 9o 85 - 95 85 - 9o 85- 9o

34oo-4ooo 43oo-49oo 46oo-52oo 35oo-41oo

Aschegehalt (Gewichtsprozent der

trockenen Probe) 1o - 15

4 - 8 o,1 - 2 8 - 12

GROSSE (mm)

Zylinderform	Durchmesser	I	8 -	15	8 -	15	5 -	12	8	- 15
	Länge	15 -	3o	15 -	3o	1o -	3o	15	- 3o
Stabform	Breite	15 -	3o	15 -	3o	15 -	3o	15	- 3o
	Dicke	15 -	3o	15 -	3o	15 -	3o	15	- 3o
	Länge	5o -	8o	5o -	8o	5o -	8o	5o	- 8o
DICHTE (g/cm³]	o,7-1	,1	o,7-1	,1	o,7-1	,1	o,	7-1,1

In der Tabelle repräsentiert I Pellets, die man aus zerkleinertem, ausgesondertem und pelletiertem Haushaltsabfall gewonnen hat. Pellets nach II sind aus Papierabfall produziert, der hauptsächlich aus Büroabfällen besteht. Aus reinen Holzabfällen hergestellte Pellets haben die unter III in der Tabelle ausgewiesenen Eigenschaften. Im vorausgegangenen ist auch beschrieben worden, daß der Haushaltsabfall vor dem Zerkleinern durch einen Sichter läuft. Die Eigenschaften der aus diesem Abfall gefertigten Pellets ist aus IV in der Tabelle ersichtlich.

Bei Betrachtung der erzeugten Pellets aus chemischen Aspekten stellt man fest, daß die chemische Zusammensetzung folgendes Aussehen hat:

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C	ca.
H	ca.
0	ca.
N	ca.
Äsche	ca.

So % 6 % 6 % 8 %

12 %

Die Äsche als solche enthält etwa o,3 - o,5 % Chlor und ca. o,2 % Schwefel.

Laut vorliegender Erfindung ist die Formanordnung so beschaffen, daß Feuchtgehalt, Reibungswärme und Haltedauer so regelbar sind, daß ein Abtöten von vorkommenden pathogenen Mikroorganismen an der Oberfläche der Brennstoffkörper vor sich gehen kann.

Die leichte Fraktion, die auf der Förderfläche gemäß dem ersten Absatz auf Seite 2 aufgefangen wird, kann aus einem Teil eines Papierblattes, aus einem ganzen Papierblatt, aus einem Teil von einer Zeitungsseite und aus einer leeren Zigarettenschachtel oder ähnlichem bestehen.

Von dem oben Erwähnten geht es klar und deutlich hervor, daß die leichte Fraktion aus Körpern bestehen kann von verschiedenen Größen und verschiedenen Körperformen. Die leichte Fraktion hat ferner die Eigenschaft, daß Körper Gegenstände einer gepreßten Einheit oder Pellets bilden können. Bei dem Pressen kann es vorkommen, daß nur ein Teil von einem Körper der leichten Fraktion die ganze Einheit bildet oder daß die Einheit von mehreren Körpern der leichten Fraktion gebildet wird. Befindet sich z.B. in der leichten Fraktion ein Körper, der mehr oder weniger aus einer ganzen Zeitungsseite besteht, ist es klar, daß diese Zeitungsseite für Herstellung von mehreren Einheitskörpern oder Pellets benutzt werden kann.

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eerseite

Claims

Patentansprüche

(1/. Anordnung zur Verwertung brennbarer Abfallprodukte, die u.a. im Haushaltsabfall enthalten sind, gekennzeichnet durch eine Aufgabeanordnung für Abfallprodukte, wobei die Aufgabeanordnung mit einer Zerkleinerungsanlage, beispielsweise eine Hammermühle oder eine Hackspanmaschine, verkettet ist; durch eine an die Zerkleinerungsanlage angeschlossene Sortieranordnung, die leichte, brennbare Produkte wie Papier, Kunststoff, Textilien und Holz aussortiert; durch vorzugsweise eine mit der Sortieranlage verkettete Befeuchtungsanordnung; durch vorzugsweise eine Trockenanlage zur Aufnahme von Abfallerzeugnissen von der vorgeschalteten Anordnung und durch eine Formanordnung, beispielsweise eine Pelletiereinrichtung, die die Abfallprodukte in hauptsächlich feste Körper oder Pellets formt.
2. Anordnung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine der Zerkleinerungsanlage vorgeschaltete Sichtanordnung, wo die den Sichter durchlaufenden Produkte der Zerkleinerungsanlage zugeführt werden.

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3. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortieranordnung eine ballistische Konzeption ist, in der steife feste Partikeln durch Aufprall ausgestoßen werden, wo Kleinstteile durch ein Sieb laufen und wo leichte, brennbare Produkte mittels einer Förderfläche - beispielsweise eine schiefe Ebene, wie ein Fördertisch - aufgefangen werden, der mit beibehaltener Richtungsorientierung eine Drehbewegung ausführt, wobei die Drehgeschwindigkeit der Fläche in vertikaler Richtung größer als die Fallgeschwindigkeit der leichten, brennbaren Partikeln ist.
4. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Körper eine Länge in der Größenordnung 15 - 8o mm, eine Dicke der Größenordnung 8 - 3o mm und eine Dichte von o,7 - 1,1 (g/cm³) haben.
5. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Formanordnung so ausgebildet ist, daß die in den Abfallprodukten enthaltenen Bindemittel wie Polyäthylen und Lignin freigemacht und als Fügekomponenten und evtl. als Oberflächenbeschichtungskomponenten ausgenutzt werden.
6. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formanordnung so beschaffen ist, daß Feuchtgehalt, Reibungswärme und Haltedauer so regelbar sind, daß ein Abtöten von vorkommenden pathogenen Mikroorganismen an der Oberfläche der Brennstoffkörper vor sich gehen kann.
7. Anordnung gemäß einem oder einigen der früheren Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsanlage und die Sortierungsanordnung so beschaffen sind, daß die erhaltenen, leicht brennbaren Produkte variiererde Körperformen und Größe haben, und daß die Formanordnung, beispielsweise eine Pelletiereinrichtung, feste Einheiten oder Pellets bilden von einem Teil des Körpers eines brennbaren Produktes oder von mehreren Körpern brennbarer Produkte.

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