DE3614324A1 - Verfahren zum trennen in fraktionen einer heterogenen menge aus festem material und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum trennen in fraktionen einer heterogenen menge aus festem material und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um die im Müll bzw. Abfall enthaltenen Stoffe einer
Wiederverwertung zuführen zu können, bedarf es einer
Trennung der Stoffe, wobei sich hierzu unter anderem
das spezifische Gewicht bzw. die Wichte der Stoffe
am Trennungskriterium anbietet. In der Praxis sind
viele Verfahren zum Trennen bekannt, z.B. Windsichtung,
Wurfsichtung, Flotation usw. Um diese Verfahren wirksam
einsetzen zu können, ist eine Bedingung Voraussetzung,
nämlich nur verhältnismäßig kleine Abweichungen vom
kleinsten zum größten Partikel. Wenn diese Bedingung
erfüllt ist, läßt sich die Menge in bestimmte Stoffe
mit jeweils gleicher Wichte trennen. Je nach Art der
Weiterverarbeitung, z.B. insbesondere bei der Verarbeitung
zu Baustoffen reicht das vorgenannte Trennungskriterium
für eine brauchbare Fraktionierung aus. In dem Fall,
in dem eine Trennung einzelner Stoffe erforderlich
ist, ist eine weitere Trennung nach stoffspezifischen
Kriterien durchzuführen.
Bei einem bekannten Verfahren wird der Abfall zerkleinert,
getrocknet, und danach nach einer der vorgenannten
Methoden in Fraktionen getrennt. Die Zerkleinerung
soll dabei eine etwa gleiche Korngröße gewährleisten,
und durch die Trocknung wird verhindert, daß einzelne
Stücke der Menge aneinander haften.
Da bei Abfall kaum davon ausgegangen werden kann, daß
eine etwa gleiche Korngröße von vorneherein vorliegt,
ist das bekannte Trennverfahren mit einem erheblichen,
durch die Zerkleinerung bedingten Arbeitsaufwand verbunden,
durch den auch die Bearbeitungszeit erheblich verlängert
wird.
Als Vorrichtungen zur Durchführung des vorgenannten
Trennverfahrens werden spezifische Vorrichtungen wie
Sichtungsvorrichtungen, Flotationsvorrichtungen und
dgl. eingesetzt. Solche Vorrichtungen sind nicht nur
aufwendig, sondern sie benötigen auch eine große Bauweise,
um die das Trennen herbeiführende physikalische Wirkung
anwenden zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
so weiterzubilden, daß die Fraktionierung unabhängig
ist von der Korngröße der Menge.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Trennverfahren nach Anspruch
1 wird die Menge auf einem Träger einer Vibration unterwor
fen, die die spezifisch schwere Fraktion und die spezifisch
leichte Fraktion in senkrechter Richtung voneinander
absondert, d.h. die spezifisch schwere Fraktion gelangt
nach unten und die spezifisch leichte Fraktion gelangt
nach oben. Bei einer so vorbereiteten Menge bedarf
es dann lediglich der Entnahme der Bestandteile der
Menge im oberen und im unteren Bereich, um die Fraktionen
zu erhalten. Dabei können die Bestandteile in nur zwei
oder auch in mehreren übereinander angeordneten Schichten
entnommen werden, wodurch eine Trennung der Menge in
zwei oder mehrere Fraktionen erreicht wird.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß es sich auch bei unterschiedlicher
Korngröße der Menge durchführen läßt, und es deshalb
keiner Zerkleinerung der Trennung bedarf. Außerdem
stellt sich das erfindungsgemäße Verfahren als ein
sehr einfaches Verfahren dar, weil es keines weiteren
Mediums für Wind oder Flüssigkeit zur Trennung der
Fraktionen bedarf.
Für den Trennvorgang muß das Material ständig in Bewegung
gebracht werden. Die Amplituden oder Schwingungen müssen
so intensiv sein, daß das gesamte Material bis zur
Oberfläche in Bewegung gerät. Der Bewegungsweg darf
nur so groß sein, daß das Material vom Behälterboden
oder den Seitenwänden nicht umhergeworfen wird, ansonst
statt einer Trennung eine Vermischung erfolgt.
Das zu trennende Material soll so trocken sein, daß
es nicht mehr klebt. Eine Verklebung würde den beim
erfindungsgemäßen Verfahren vertretenden Fließeffekt
beeinträchtigen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Fraktionen
nach der Trennung manuell oder maschinell im Stillstand
oder kontinuierlich während der Vibration entnommen
werden. Leichte Bestandteile, z.B. Papier, Textilstücke,
Holz oder andere organische Stoffe werden dem oberen
Bereich der Menge entnommen, z.B. nach oben. Die spezifisch
schweren Teile der Menge, z.B. Glas, Steine, Metall,
Hartplastik und dgl. werden dem unteren Bereich der
Menge entnommen, was sowohl manuell als auch maschinell
und nacheinander durch Schichtabtragung und auch gleichzei
tig erfolgen kann.
Gemäß Anspruch 2 kann die Vibration sowohl durch eine
kreisende als auch durch eine geradlinige Hin- und
Herbewegung erzeugt werden. Dabei ist es beim Verfahren
nach dem Anspruch 3 möglich, nicht nur einen senkrechten
Fließeffekt sondern auch einen waagerechten Fließeffekt
hervorzurufen. Hierdurch ist es möglich, die Menge
an einem Ende des Behälters zuzuführen, und am anderen
Ende die Fraktionen zu entnehmen (s. auch Ansprüche
4 und 5).
Im Grenzbereich zwischen den Schichten, die jeweils
eine Fraktion bilden, kommt es natürlich zu einem Gemisch
der Bestandteile. Gemäß den Ansprüchen 6, 12 und 13
ist vorgesehen, eine weitere mittlere Fraktion im Grenzbe
reich zwischen zwei Fraktionen der Menge zu entnehmen
und ggf. dem Trennungsprozess wieder zuzuführen, wodurch
der Mischbereich zwischen zwei Fraktionen dem Trennungs
prozess wieder unterworfen wird und eine deutlichere
Trennung der Fraktionen erreicht wird. Im Rahmen der
Erfindung ist es dabei möglich, nicht nur zwischen zwei,
sondern auch zwischen einer größeren Anzahl von Fraktionen
jeweils eine mittlere Fraktion zu entnehmen, und hierdurch
die angestrebte deutliche Trennung zwischen den zu
verwertenden Fraktionen herbeizuführen.
Ein weiterer, nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 6 erzielbaren Vorteile besteht darin, daß eine
Trennung anorganischer und organischer Partikel möglich
ist. Vor allem werden organische Fasern von feinem
Mineralstaub gereinigt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 8 zeichnet
sich insbesondere durch eine einfache und auch kleine
Bauweise aus. Im Gegensatz zu den eingangs bekannten
Vorrichtungen bedarf es keines Hilfsmediums zur Trennung
wie Wind oder Flüssigkeit wodurch sich die einfache
und kleine Bauweise schon deshalb erklärt, weil es
einer Aufnahme des Hilfsmediums nicht bedarf, wie es
z.B. bei einer Flotationsvorrichtung der Fall ist.
Wie zum Anspruch 1 schon erklärt, wird die Menge in
der erfindungsgemäßen Vorrichtung einer Vibration ausge
setzt, die eine Absonderung der spezifisch leichten
Bestandteile der Menge nach oben und der spezifisch
schweren nach unten herbeiführt.
Bei den Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 9 und 10
wird der Menge auf einem vergrößerten Bewegungsweg
insgesamt mehr Gelegenheit für den Trennvorgang gegeben.
Außerdem ist zwischen der Materialzuführung und der
Materialentnahme ein horizontaler Abstand vorhanden,
so daß die Entnahme an einer Stelle vorgenommen werden
kann, an der der Trennungsvorgang schon stattgefunden
hat. Diese Ausgestaltungen eignen sich somit insbesondere
für den kontinuierlichen Betrieb.
Die in den Ansprüchen 14 bis 16 enthaltenen Merkmale
ergeben einfache Bauweisen für die Entnahmevorrichtungen.
Da es sich bei der oberen Fraktion um eine leichte
Fraktion handelt, empfiehlt es sich, gemäß Anspruch
17 die obere Entnahmevorrichtung an eine Absaugvorrichtung
auszuschließen, die so auf das Material eingestellt
ist, daß die unterhalb der leichten Fraktion sich befind
liche Fraktion nicht mitgenommen wird. Hierzu tragen
auch die Merkmale der Ansprüche 18 bis 20 bei.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 21 läßt sich
die Grenze zwischen der leichten und der schweren Fraktion
entweder zu der einen oder zur anderen Fraktion hin
verstellen.
Die in den Ansprüchen 23 und 24 enthaltenen Merkmale
tragen dazu bei, die Abführung der schweren Fraktion
zu vereinfachen. Hierzu ist noch folgendes zu erwähnen.
Die Entnahmevorrichtung für die schwere Fraktion kann
durch eine Klappe oder einen Schieber der Höhe nach
einstellbar sein und so eingestellt werden, daß immer
eine bestimmte Schicht im Behälter bleibt, ansonst
sich Teile der leichten Fraktion Austritt verschaffen.
Hierzu trägt auch die Maßnahme nach Anspruch 24 bei.
Der Anspruch 25 bezieht sich auf die vorteilhafte Verwen
dung der Vorrichtung in einer Anlage zur Aufbereitung
von Abfällen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand in Zeichnungen
dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung
zum Trennen einer heterogenen Menge aus festem
Material im Schnitt;
Fig. 2 die Vorrichtung innerhalb einer Aufbereitungs-Anlage
für Abfälle.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorrich
tung ermöglicht die Trennung einer heterogenen Menge
aus festem Material in zwei oder drei Fraktionen, nämlich
eine leichte Fraktion, ggf. eine mittlere Fraktion
und eine schwere Fraktion.
Die Vorrichtung 1 wird durch einen langgestreckten
Behälter 2 mit einem Boden 3 und jeweils zwei einander
gegenüberliegenden Seitenwänden und Stirnwänden 4 gebildet.
Das in der Zeichnung linke Ende ist mit Zuführungsende
5 und das rechte Ende ist mit Entnahmeende 6 bezeichnet.
Die Materialzuführung 7 erfolgt durch ein Zuführungsrohr
8, z.B. in Form eines Steigrohrs, das sich von einem
Material-Bunker 9 über das Zuführungsende 5 des Behälters
2 erstreckt.
Am anderen Ende, dem Entnahmeende 6 des Behälters 2,
sind drei Entnahmevorrichtungen 11 bis 13 für die erwähnten
Fraktionen vorgesehen. Die Entnahmevorrichtungen 11
bis 13 werden durch Öffnungen 14 bis 16 im Behälter
2 gebildet, an die sich Entnahmerohre 17 bis 19 an
schließen. Die Entnahmevorrichtung 11 für die Schwerfrak
tion schließt an den Boden 3 des Behälters 2 an und
wird durch ein U-förmiges Entnahmerohr 17 gebildet,
das vom Boden 3 zunächst abwärts, dann längs der Längsachse
des Behälters, dann aufwärts und dann wieder längs
der Längsachse horizontal verläuft. Die Anordnung ist
so getroffen, daß der zuletzt genannte horizontale
Abschnitt 21 des Entnahmerohrs 17 oberhalb des Bodens
3 angeordnet ist. Im Entnahmerohr 17 sind an dessen
Innenwand in die Entnahmerichtung 22 gerichtete sägezahn
förmige Förderelemente 23 angeordnet, deren Funktion
weiter unten noch beschrieben wird.
Die Entnahmevorrichtung 12 für die mittlere Fraktion
befindet sich oberhalb der Entnahmevorrichtung 11 in
der zugehörigen Stirnwand 4 des Behälters 3. Das an
die Entnahmeöffnung 15 anschließende Entnahmerohr 18
ist entweder mit dem Zuführungsrohr 8 oder mit dem
Bunker 9 verbunden, was durch eine Strichlinie angedeutet
ist. Die Höhe der Entnahmeöffnung 15, d.h. der Abstand
letzterer vom Boden 3 des Behälters 2 ist einstellbar
und in der wahlweisen Einstellung feststellbar (vgl.
Doppelpfeil 24). Hierzu dient eine andeutungsweise
dargestellte Stellvorrichtung 25.
Das Entnahmerohr 19 der Entnahmevorrichtung 13 für
die Leichtfraktion ragt von oben in einer zum Zuführungs
ende 5 schräg nach unten geneigten Position in den
Behälter 2 hinein und endet oberhalb der Entnahmeöff
nung 15 für die mittlere Fraktion. Die Anordnung ist
so getroffen, daß das Entnahmerohr 19 im dem Entnahmeende
6 zugeordneten Längsdrittel des Behälters 2 angeordnet
ist, wobei ein horizontaler Abschnitt a zwischen der
zugeordneten Stirnwand 4 und der Entnahmeöffnung 16
besteht. Die Neigung des Entnahmerohrs 19 ist ebenfalls
veränderlich (vlg. Doppelpfeil 26). Hierzu dient eine
ebenfalls angedeutete Stellvorrichtung 27 an der Stirnwand
4.
Der Behälter 2 steht auf Beinen 28 in denen elastische
Glieder 29 wie Gummipuffer angeordnet sind.
Die Enden 5, 6 des Behälters 2 sind relativ zueinander
höhenverstellbar. Hierzu reicht es aus, ein Ende gegenüber
dem anderen höhenverstellbar anzuordnen. Beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist den hinteren, dem Zuführungsende
5 zugeordneten Beinen 28 eine allgemein mit 31 bezeichnete
Verstelleinrichtung integriert, die wahlweise Verstellungen
des Zuführungsendes 5 der Höhe nach (vgl. Doppelpfeil
32) ermöglicht.
Im Bereich des Zuführungsendes 5 ist der Boden 3 des
Behälters 2 über einen Teil seiner Länge zum Entnahmeende
6 hin schräg nach unten geneigt ausgebildet. Der schräge
Bodenabschnitt ist mit 33 bezeichnet.
Im Betrieb der Vorrichtung 1 wird festes heterogenes
Material durch die Materialzuführung 7 in den Behälter
2 eingefüllt. Der Behälter 2 wird durch einen nicht
dargestellten Vibrator in eine Vibration versetzt,
die eine Absonderung der spezifisch schweren Bestandteile
nach unten und der spezifisch leichten Bestandteile
nach oben hervorruft. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Vibration (s. Doppelpfeil 34) schräg zur horizon
talen Längsrichtung des Behälters 2 gerichtet und sie
schließt mit der horizontalen Längsrichtung einen spitzen
Winkel w ein, der zum Entnahmeende 6 hin offen ist.
Während der Vibriation erfolgt nicht nur die Absonderung
der spezifisch schweren Bestandteile nach unten und
der spezifisch leichten Bestandteile nach oben, sondern
das Material wandert auch vom Zuführungsende 5 zum
Entnahmeende 6, wobei sich die Absonderung der Bestandteile
einstellt. Es findet ein Verdrängungsprozess der Bestand
teile statt, wobei die Bestandteile mit dem jeweils
schwereren spezifischen Gewicht nach unten rutschen,
während die mit dem jeweils spezifisch leichteren Gewicht
nach oben gelangen. Die Leichtfraktion 35 sammelt sich
im oberen Bereich des Behälters 2 und die Schwerfraktion
36 im unteren Bereich des Behälters. Die im mittleren
Bereich (Grenzbereich) vorhandenen Bestandteile der
Menge sind mit Grenzfraktion 37 bezeichnet.
Die Verlagerung der Menge vom Zuführungsende 5 zum
Entnahmeende 6, die durch eine besondere, die Menge
in Richtung auf das Entnahmeende 6 beschleunigende
Vibration und/oder durch den wenigstens teilweisen
schrägen Boden 3 hervorgerufen wird, trägt zur automa
tischen Abführung der Schwerfraktion 36 durch das Entnahme
rohr 17 und der Grenzfraktion 37 durch das Entnahmerohr
18 bei. Dabei üben die sägezahnförmigen Förderelemente
23 im Entnahmerohr 17 eine Förderwirkung auf die im
Entnahmerohr 17 befindliche Schwerfraktion 36 aus.
Vom Entnahmerohr 17 gelangt die Schwerfraktion zu einem
Lager z.B. zu einem Bunker. Die Grenzfraktion 37 wird
durch das Entnahmerohr 18 dem Zuführungsrohr 8 und
somit dem Trennvorgang wieder zugeführt. Die Leichtfraktion
35 wird durch eine an das Entnahmerohr 19 angeschlossene,
nicht dargestellte Absaugvorrichtung abgesaugt und
in die Entnahmerichtung ebenfalls zu einem Lager, z.B.
einem Bunker geführt. Das Zuführen und Trennen des
Materials sowie das Entnehmen der Fraktionen erfolgt
kontinuierlich.
Die vorbeschriebene Trennung der Fraktionen ist unabhängig
von der Korngröße des Materials, denn diese nimmt auf
die Trennung nach dem spezifischen Gewicht keinen Einfluss.
Grundsätzlich bedarf es somit keiner Vorzerkleinerung
des Materials vor dem Trennvorgang. Allerdings ist
eine Vorzerkleinerung dienlich, weil hierdurch schon
eine praktikable Stückgröße vorgegeben und die Zuführung
und auch die Entnahme sowie auch die Trennung erleichtert
wird.
Bei einem langgestreckten Behälter 2 mit einem Zuführungs-
und Entnahmeende 5, 6 ist es wesentlich, daß die Resultie
rende (Pfeil 34) der Vibration eine horizontale, in
Richtung auf das Entnahmeende 6 gerichtete Komponente
aufweist. Die Vibration kann sowohl durch eine kreisende
als auch durch eine geradlinige Hin- und Herbewegung
erzeugt werden, wobei das Wandern des Materials durch
unterschiedliche Amplituden oder Beschleunigungen erreicht
werden kann. Die Größe des Winkels w kann von Fall
zu Fall unterschiedlich sein.
Die Erfindung ist nicht auf einen langgestreckten Behälter
und auf das horizontale Wandern des Materials beschränkt.
Die Absonderung der Bestandteile unterschiedlichen
spezifischen Gewichts wird schon durch eine vertikale
Vibration erreicht.
Das erfindunsgemäße Trennverfahren und die Vorrichtung
lassen sich vorteilhaft für die Abfallaufbereitung
verwenden. In einem solchen Fall befindet sich im Bunker
9 vorzerkleinerter und getrockneter Müll, wobei die
Trocknung erforderlich ist, um ein Kleben der Bestandteile
ineinander zu verhindern. Bei der Aufbereitung von
Abfall (Müll), Kericht oder dgl. umfaßt die Leichtfraktion
35 Fasern und leichte Teile aus Papier, Textilien,
Folien, Holz oder andere organische Stoffe. Die Schwerfrak
tion 36 umfaßt spezifisch schwere Teile wie Glas, Steine,
Metalle, Hartplastik und dgl. Ein Ausführungsbeispiel
hierfür wird im folgenden anhand der Aufbereitsungs-Anlage
41 gemäß Fig. 2 beschrieben.
Die Abfälle werden in einen Sammelbunker 42 geschüttet.
Vorzugsweise werden Abfälle verwendet, die keine oder
nur eine kleine Gärzeit hinter sich haben und auch
noch keiner Behandlung wie Vorzerkleinerung, Vorsortierung,
Verdichtung auf Deponien oder chemischer Art unterworfen
wurden. Die Verwendung von frischen organischen Abfällen
hat den Vorteil, daß dem Faser-Ausgangsrohrstoff die
gewünschte Struktur gegeben werden kann, und daß die
wichtigen Bestandteile wie Zellulose und Lignin nicht
entfernt bzw. zerstört wurden.
Die derart gebunkerten Abfälle gelangen über eine mecha
nische Transporteinrichtung 43 kontinuierlich oder
diskontinuierlich zu einer Vorzerkleinerungseinheit
44. Diese hat die Aufgabe, einerseits den angelieferten
Abfall in seine losen Bestandteile aufzulockern, und
andererseits die in ihrer Größe und Zusammensetzung
sehr stark veriierenden Abfälle durch Schneiden, Hacken
und/oder Reißen auf eine für die Weiterverarbeitung
zulässige Größe zu reduzieren. Für diesen Arbeitsvorgang
können Schneid- oder Schlagmühlen sowie Hacker oder
Reißer verwendet werden. Um eine störungsfreie Verarbeitung
zu gewährleisten, und die gewünschte Struktur, Feinheit
und Reinheit des Endproduktes zu erreichen, wird vorzugs
weise eine langsam laufende Schneidemühle verwendet,
die im Handel in verschiedenen Ausführungen erhältlich
ist. Zweckmäßigerweise wird eine Ausführung mit nebenein
anderliegenden und gegeneinander laufenden Mehrmesserwellen
eingesetzt. Zudem sollten die Mehrmesserwellen niedrig
tourig und die einzelnen Wellen mit unerschiedlichen
Drehzahlen arbeiten. Außerdem sollten sämtliche Wellen
zur Gewährung von Sicherheit, Leistung und Selbstreinigung
reversierbar sein. Eine solche Maschine ist im Handel
unter der Bezeichnung "SHREDDER" erhältlich. Ähnliche
Maschinen mit derselben Bezeichnung werden auch zur
Zerkleinerung von alten Autos und anderen Blechwaren
eingesetzt.
Der so durch die Vorzerkleinerungseinheit 44 zerlegte
und auf eine Größe von etwa 100 mm vorzerkleinerte
Abfall gelangt in freiem Fall auf eine Fördereinrichtung
45.
Um in den nachfolgenden Einrichtungen einen störungsfreien
Betrieb zu gewährleisten ist es wichtig, daß im Abfall
eventuell vorhandene Eisenteile gänzlich aussortiert
werden. Um dies zu erreichen, befördert die Fördereinrich
tung 45 den Abfall in Form einer gleichmäßig ausgerichte
ten, relativ dünnen Flußschicht an einer oberhalb der
Fördereinrichtung 45 angeordneten Magnetbandeinheit
46 vorbei und wirft es an ihrem Ende auf einen untenliegen
den, rotierenden Trommelmagneten 47. Da die aus der
Vorzerkleinerungseinheit 44 austretenden Abfallmengen
schwanken, ist die Fördereinrichtung 45 vor der Magnetband
einheit 46 mit einer nicht dargestellten Egalisiereinrich
tung versehen.
Die Magnetbandeinheit 46 hat die Aufgabe, die in der
oberen Hälfte der Flußschicht sich befindenden Eisenteile
auszusortieren. Der rotierende Trommelmagnet 47 dient
dazu, die in der unteren Hälfte der Abfall-Flußschicht
liegenden Eisenteile zu entfernen.
Die Magneteinheiten 46 und 47 sind über eine Fördereinrich
tung 48 mit einem Auffangbunker 49 verbunden. Vom Auffang
bunker 49 gelangt das aussortierte Metall in eine
Presse 51, welche die aussortierten Eisenteile zu handels
üblichen Pakten verpreßt, die anschließend einer Altmetall
gießerei zugeführt werden können.
Der derart von Eisenteilen befreite Abfall wird darauf
einer ersten Fraktioniereinheit 52 zugeführt. Die letztere
weist ein Rüttelsieb 53 zur Erzielung einer Feinfraktion
auf, wobei die Maschenweite dieses Siebes etwa 6 bis
8 mm beträgt. Ferner ist eine auf die Oberseite des
Rüttelsiebes 53 gerichtete Absaugeinheit 54 zur Erzielung
einer ersten, spezifisch leichten Grobfraktion und am
unteren Ende des geneigt angeordneten Rüttelsiebs 53
eine Aufnahmerinne 55 zur Aufnahme des auf dem Rüttelsieb
53 sich noch befindenden, wegen seiner Größe nicht
durch das letztere hindurch gelangenden bzw. wegen
seines Gewichtes nicht absaugbaren Gutes zur Erzielung
einer ersten spezifisch schweren Fraktion angeordnet.
Die derartige Aufteilung in drei erste Fraktionen bewirkt
den Vorteil, daß die nachfolgenden Zerkleinerungeinheiten
56 und 57 von denjenigen Feinteilen, die die erwünschte
Endgröße nicht übersteigen, entlastet werden. Der Anteil
dieser Feinteile beträgt normalerweise ungefähr 15
Gew.-%, d.h. es werden bei der nachfolgenden Zerkleinerung
etwa 15% Energie eingespart. Das derart aussortierte
Feinmaterial wird über eine Bypaßleitung 58 unter Umgehung
der beiden Zerkleinerungseinheiten 56 und 57 dem in
den letzteren nachzerkleinerten Abfall wieder beigemischt.
Die Absaugeinheit 54 kann aus einem handelsüblichen
Gerät bestehen, wie es z.B. in der Span- und Futtermittel
industrie eingesetzt wird. Das von der Absaugeinheit
54 über die Absaugkanäle 54 a, 54 b und 54 c aus dem Abfall-
Strom abgesaugte, spezifisch leichte Material besteht
zur Hauptsache aus Papier, Karton, Folien, Textilien
und Holzspänen, d.h. organischen Teilen, und wird zur
letzten Strukturierung und Zerkleinerung der als Feinhacker
ausgebildeten Zerkleinerungseinheit 57 zugeführt. Solche
Zerkleinerungseinheiten sind im Handel unter dem Begriff
Feinhacker, Zerspaner oder Feinmühlen erhältlich. Es
hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, wenn Rotorzer
kleinerer eingesetzt werden, bei denen Messerrotoren
gegen Messerstatoren oder Messerrotoren gegen Messerrotoren
arbeiten, und die insbesondere mit einer durchlässi
gen Sperre zur Erzielung der Endmaterialgröße versehen
sind.
Die mittels von den Feinteilen und anderseits von den
spezifisch leichten Teilen befreite, in der Praxis
vorwiegend aus anorganischen Teilen bestehende, spezifisch
schwere zweite Grobfraktion wird in der separaten Zerklei
nerungseinheit 56 einem granulierenden Zerkleinerungsvor
gang unterworfen. Die Zerkleinerungseinheit 56 hat
die Aufgabe, die hier anfallenden unterschiedlichen
Abfallteile in die gewünschte und zur vollständigen
Wiederverwertung erforderliche, einer Siebmaschenweite
von ca. 6 mm entsprechende Endgröße zu bringen. Solche
Zerkleinerungseinheiten 56 sind im Handel unter der
Bezeichnung Hammer-, Prall- oder Schlagmühlen erhältlich
und können insbesondere dann eingesetzt werden, wenn
sie eine auf die geringste zu erzielende Partikelgröße
abgestimmte durchlässige Sperre haben.
Die aus den Zerkleinerungseinheiten 56 und 57 sowie
der Bypaßleitung 58 anfallenden Fraktionen werden gemeinsam
einem Auffangbehälter 59 zugeführt. Aus letzterem wird
das gespeicherte Material einer Trocknungs- und Sterili
siereinheit 61 zugeführt. Diese Trocknungseinheit 61
hat die Aufgabe, das anfallende Material auf eine bestimm
te, gleichbleibende Restfeuchtigkeit zu trocknen und
die im Material aus Gesundheitsgründen unerwünschten
Stoffe wie z.B. pathogene Bakterien, zu vernichten.
Zu diesem Zweck sind in der Trocknungseinheit 61 Tempera
turen von über 100°C erreichbar und die Aufenthaltszeit
in der Trocknungseinheit 61 ist ebenfalls regulierbar.
Die Zufuhr heißer trockener Luft aus der Heizeinrichtung
62 über die Rezirkulationsleitung 63 und die Abfuhr
der mit Feuchtigkeit angereicherten Luft erfolgt konti
nuierlich und ist ebenfalls regulierbar um auf diese
Weise die Restfeuchtigkeit des aus der Trocknungseinheit
61 austretenden Materials auf einen gewünschten Wert
einregulieren zu können.
Nach der Trocknungseinheit 61 wird das derart behandelte
Gut mittels einer ersten Trennvorrichtung 64 in eine
spezifisch leichte und in eine spezifisch schwere Fraktion
aufgeteilt, und danach die spezifisch leichte Fraktion
zur Abführung der vom Trocknungsprozeß herstammenden
feuchten Abluft einem als Abscheidezyklon ausgebildeten
Abluftabscheider 65 zugeführt. Auf diese Weise kann
der Verschleiß im Abluftabscheider 65 erheblich vermindert
und die Betriebssicherheit desselben gleichzeitig erheblich
vergrößert werden. Das aus dem Abluftabscheider 65
austretende Material wird darauf wieder mit der vorher
abgetrennten, spezifisch schweren Fraktion zusammengeführt
und über eine Ozonbehandlungseinrichtung 66 einer zweiten
Trennvorrichtung 67 zugeführt, die der Vorrichtung
1 gemäß Fig. 1 entspricht und das Gut in die Leichtfraktion
35, die Schwerfraktion 36 und die Mittelfraktion 37
trennt. Letztere wird dem Trennprozeß wieder zugeführt.
Die Schwerfraktion 36 stellt eine Granulatfraktion
dar und gelangt durch eine Fördervorrichtung zu einer
Lagerstelle 68 bzw. einem Bunker. Die vorzugsweise
abgesaugte Leichtfraktion 35 wird zu einem Abscheider
69 gefördert, von dem die leichten faserförmigen Bestand
teile zur Lagerstelle (Bunker) 71 gelangen, während
feine staubförmige Teile zu einem weiteren Abscheider
72 bzw. Filter gefördert werden, die eine letztere
Trennung von faserförmigen Bestandteilen, die ebenfalls
zur Lagerstelle 71 gelangen, und Staub vornimmt, der
in einen Bunker 73 gelangt.
Die zur Lagerstelle 71 gelangende Leichtfraktion umfaßt
ein hochwertiges, faserförmiges Gut, das als Roh- oder
Zuschlagstoff zur Herstellung von Papier, Platten oder
anderen Baumaterialien wie Steinen, Bitumenbelägen
oder Beton sowie zu Heiz- oder Verpackungszwecken (Verbren
nung, Pyrolyse, Biogasgewinnung) ggf. nach einer Pressung
zu Briketts oder Pellets weiterverwertet werden können.
Claims (25)
1. Verfahren zum Trennen der Bestandteile einer heterogenen
Menge aus festem Material, bei dem das Material
ggf. zerkleinert, getrocknet und danach in Fraktionen
getrennt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge auf einem muldenförmigen Träger (2)
einer die Absonderung der spezifisch schweren Bestand
teile nach unten und der spezifisch leichten Bestand
teile nach oben hervorrufenden Vibration ausgesetzt
wird und danach die Fraktionen (35, 36, 37) in unter
schiedlichen Schichthöhen entnommen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vibration durch eine kreisende oder eine
geradlinige Hin- und Herbewegung erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Menge mit einer geneigten resultierenden
Bewegungsrichtung (32) der Vibration eine etwa horizon
tale Bewegung übertragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an dem Ende (6) des Trägers (2) entnommen
wird, zu der die resultierende Bewegunsrichtung
(32) schräg aufwärts gerichtet ist, und daß die
Menge dem anderen Ende des Trägers (2) zugeführt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die untere (Schwer-) Fraktion (36) und ggf.
die Mittelfraktion (37) unter Ausnutzung der Bewegung
der Menge automatisch abgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fraktion (36, 37, 38) aus drei übereinander
liegenden Schichthöhen entnommen werden, und daß
die aus der mittleren Schichthöhe entnommene Fraktion
(38) dem Trennprozess wieder zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere (Leicht-) Fraktion (35) abgesaugt
wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Behälter (2) zur Aufnahme der Menge, dem ein
eine die Absonderung der spezifischen schweren Bestand
teile nach unten und der spezifisch leichten Bestand
teile nach oben hervorrufende Vibration erzeugender
Vibrator zugeordnet ist, und dem im unteren und
oberen Bereich jeweils eine Entnahmevorrichtung
(11, 13) zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (2) eine langgestreckte Form aufweist,
das eine Material-Zuführungsvorrichtung (7) im Bereich
des einen Endes (5) und die Entnahmevorrichtungen
(11 bis 13) im Bereich des anderen Endes (6) des
Behälters (2) angeordnet sind und daß die resultierende
Bewegungsrichtung (32) der Hin- und Herbewegung
der Vibration zum Entnahmeende (6) des Behälters
(2) schräg aufwärts gerichtet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (3) eine langgestreckte Form aufweist,
daß eine Material-Zuführungsvorrichtung (7) im
Bereich eines Endes (5) des Behälters (3) und die
Entnahmevorrichtungen im Bereich des anderen Endes
(6) angeordnet ist und daß der Boden (3) des Behälters
(2) wenigstens teilweise, vorzugsweise am Zuführungs
ende (5) zum Entnahmeende (6) hin abwärts geneigt
ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden (5, 6) des Behälters (2) relativ
zueinander höhenverstellbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der unteren und oberen Entnahmevorrichtung
(11, 13) eine mittlere Entnahmevorrichtung (12)
angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mittlere Entnahmevorrichtung (12) mit der
Materialzuführungsvorrichtung (7) verbunden ist,
oder in den oberen Bereich des Behälters (2) zurückge
führt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entnahmevorrichtungen (11, 12, 13) jeweils
eine Entnahmeöffnung (14, 15, 16) und eine sich
daran anschließende Fördervorrichtung (17, 18,
19) aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entnahmevorrichtungen (11, 12, 13) durch
Rohre (17, 18, 19) gebildet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der Entnahmeöffnungen (14,
15, 16) in der Wand (3, 4) des Behälters (2) angeordnet
ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Entnahmevorrichtung (13) mit einer
Absaugvorrichtung in Verbindung steht.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Entnahmerohr (19) der oberen Entnahmevorrich
tung (13) von oben in den Behälter (2) ragt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Entnahmerohr (19) zum Zuführende (5) hin
geneigt ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigung verstellbar und in der jeweiligen
Verstellposition feststellbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der mittleren Entnahmeöffnung (15)
verstellbar und in der jeweiligen Stellung feststellbar
ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialzuführung (7) ein Zuführungsrohr
(8) aufweist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Entnahmerohr (17) wengistens der unteren
Entnahmevorrichtung (11) sägezahnförmige Förderelemente
(23) aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Entnahmerohr (17) der unteren Entnahmevorrich
tung (11) eine gegenüber dem Boden (3) des Behälters
(2) aufwärts gerichtete Stufe bildet.
25. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8
bis 24,
in einer Aufbereitsanlage für Haushalts-, Gewerbe
und anderen dgl. Abfällen im Aufbereitsungsprozess
hinter einer Trocknungsvorrichtung (61) zwecks
Fraktionierung, insbesondere zur Gewinnung eines
Faser- und/oder Granulatmaterials.
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