DE3804190C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1. Außerdem betrifft die Er­ findung die Verwendung einer solchen Vorrichtung zum Abtrennen von Hartstoffpartikeln aus Müllkompost.

Bei der Kompostierung von Müll wird allgemein der Rohmüll durch eine Anzahl von Klassier- und Zerkleinerungsvor­ richtungen zunächst von den nicht kompostierbaren Bestand­ teilen befreit. Die verbleibende Müllfraktion wird einer Rottetrommel zugeführt. Der aus der Rottetrommel ausge­ tragene Rohkompost wird erneut einer Klassierung unter­ worfen, bei der noch ein Grobanteil abgetrennt wird, so daß die Restfraktion eine obere Korngrenze von etwa 20 mm hat. Diese Fraktion enthält noch einen unerwünschten Anteil an Hartstoffen, wie Glas- und Keramikscherben, die der Ver­ wendung des Kompostes in Gartenbau und Landwirtschaft entgegenstehen.

Durch die JP-A2-53-1 30 873, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht, ist eine ballistische Klassier­ vorrichtung für Müll bekannt, bei der der Neigungswinkel der schiefen Ebene etwa 70° beträgt und der Achsabstand zweier benachbarter Trommeln reichlich dem doppelten Trommeldurchmesser entspricht. Die oberste Trommel rotiert in dem Sinne, daß sich die Trommeloberfläche im Scheitelbereich zu der Seite bewegt, zu der die schiefe Ebene abfällt, die übrigen Trommeln im entgegengesetzten Drehsinn. Als Wurfvorrichtung ist ein schwach ansteigendes, schnell umlaufendes Förderband vorgesehen, das bereits eine Vorklassierung bewirkt und den von Hartstoffen befreiten Restmüll waagerecht annähernd radial gegen die oberste Trommel wirft. Diese Vorrichtung ist möglicherweise geeignet, aus einem sehr inhomogenen Stoffgemisch eine kleine Fraktion von Weichstoffen abzutrennen. Bei der Abtrennung von Hartstoffen aus Müllkompost kommt es aber darauf an, aus einem bereits weitgehend homogenisierten Gemisch eine kleine Fraktion von Hartstoffen abzutrennen. Dabei soll soweit wie möglich vermieden werden, daß der im Kompost enthaltene relativ große Anteil an Partikeln mittlerer Härte zu den Hartstoffen gelangt. Es hat sich gezeigt, daß die bekannte Vorrichtung hierzu wenig geeignet ist.

Die WO-A1-86/00 031 beschreibt eine Klassiervorrichtung, die ebenfalls mehrere in einer steilen schiefen Ebene angeordnete, gleichsinnig rotierenden Trommeln aufweist. Als Zuführorgan dient eine schwach geneigte, gegebenenfalls vibrierende Rutsche, die der obersten Trommel eine gleichmäßige Materialschicht in der Nähe der Scheitellinie annähernd tangential zuführt. Zwischen je zwei benachbarten Trommeln ist ein schrägstehendes Leitblech angeordnet, welches das von der oberen Trommel herunterfallende Gut annähernd tangential auf die Oberfläche der nächstfolgenden Trommel leitet. Die Trennung beruht bei dieser Vorrichtung allein auf dem unterschiedlichen Haftvermögen der verschiedenen Teilchen an der Trommeloberfläche. Zur Verstärkung dieses Effektes ist die Oberfläche vorzugsweise mit Rillen versehen, die der Partikelgröße angepaßt sind. Die Vorrichtung eignet sich daher vor allem zur Trennung von Gemischen zweier bestimmter Partikelsorten, die sich durch ihren Reibungskoeffizienten deutlich voneinander unterscheiden, wie zum Beispiel Bleipartikel und Kupfer­ partikel.

Durch die US-PS 11 78 295 ist eine Klassiervorrichtung bekannt, bei der in einer schiefen Ebene mehrere rotierende Trommeln mit engen Zwischenräumen angeordnet sind. Mittels einer zellenradartigen Zuführvorrichtung wird das zu trennende Stoffgemisch der obersten Trommel in der Nähe der Scheitellinie zugeführt. Ein Pralleffekt tritt wegen der sehr geringen Fallhöhe nicht auf und ist auch nicht beab­ sichtigt. Der Klassiereffekt beruht - ähnlich wie bei der zuletzt erwähnten bekannten Vorrichtung - auf dem unter­ schiedlichen Haftvermögen der zu trennenden Partikel an der Trommeloberfläche. Diese ist mit einem Überzug versehen, der so ausgewählt ist, daß die leichteren Teilchen an ihm haften.

Es ist ferner bekannt, Müllkompost mit einer Korngröße von 0 bis 20 mm in einen feinkörnigen Anteil und einen Anteil von mittlerer Korngröße zu unterteilen (Prospekt "Spann­ wellensiebmaschinen" der Hein, Lehmann Aktiengesellschaft). Der feinkörnige Anteil mit einer Körnung von 0 bis 4 mm ist als Komposterde verwendbar, da die in ihm enthaltenen har­ ten Partikel für die meisten Anwendungsfälle kaum noch stören. Der Rest mit einer Körnung von 4 bis 20 mm - rund 40% der Gesamtmenge - ist aber wegen der darin enthaltenen relativ großen Scherben und dergleichen minderwertig und nur beschränkt verwendungsfähig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, die eine scharfe Abtrennung der Hart­ stoffpartikel ermöglicht und dabei einfach, kostengünstig und betriebssicher ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Eine bevorzugte Anordnung der Trommeln ist in Anspruch 2 angegeben.

Mit insgesamt vier Trommeln gemäß Anspruch 3 kommt der mit der Erfindung erzielte Kaskadeneffekt voll zur Geltung, so daß eine weitere Erhöhung der Anzahl der Trommeln in der Regel den Aufwand nicht lohnt.

Bei wechselnder Feuchte des Aufgabegutes ändert sich die Abwurfrichtung sowie das Haftvermögen der Kompostteilchen. Diesen Änderungen kann die Klassiervorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 optimal angepaßt werden.

Die Ausbildung der Wurfvorrichtung als Sieb gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil, daß vor der auf den Trommeln stattfin­ denden Prallklassierung die Feinfraktion abgetrennt wird. Dadurch wird die Klassiervorrichtung entlastet. Dies setzt natürlich voraus, daß etwaige in der Feinfraktion enthal­ tene harte Partikel für die vorsehene Anwendung nicht stören.

Besonders bevorzugt wird ein Spannwellensieb gemäß Anspruch 7 wegen des bei diesem Sieb auftretenden "Trampolin­ effektes", der eine besonders intensive Auflockerung in Verbindung mit der Wurfbewegung bewirkt. Ein derartiges Spannwellensieb ist zum Beispiel in der EP-A2-02 06 164 beschrieben worden.

Durch Reinigungsvorrichtungen gemäß Anspruch 8 werden die Trommeln von anhaftenden Partikeln befreit.

Der Anspruch 9 befaßt sich mit einer vorteilhaften Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in kleinerem Maßstab eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Rahmen einer Kompostaufbereitungsanlage.

Fig. 3 dient zur Verdeutlichung der Wirkungsweise anhand einer auf die funktionswesentlichen Teile reduzierten Darstellung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hartstoffabscheider sind vier Trommeln 1, 2, 3, 4 in handelsüblichen Stehlagern auf einem schrägstehenden Rahmen 5 gelagert, so daß die waage­ rechten Trommelachsen in einer schiefen Ebene 6 liegen, die in der Stellung gemäß Fig. 1 mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 60° einschließt. In Übereinstimmung mit Fig. 1 wird aus Gründen der sprachlichen Vereinfachung nachfolgend die Seite, zu der die schiefe Ebene 6 ansteigt, als "rechts" und die andere Seite als "links" bezeichnet. Der Rahmen 5 ist an seinem oberen Ende mittels eines Ge­ lenks 7 an einer Tragkonstruktion 8 befestigt. Er ist mit­ tels einer Spindel 9, die einerseits am unteren Ende des Rahmens 5 und andererseits an der Tragkonstruktion 8 ange­ lenkt ist, in einem Winkelbereich von etwa 45 bis etwa 65° verschwenkbar.

Der Abstand zweier benachbarter Trommelachsen ist etwa 1,25 mal so groß wie der Trommeldurchmesser, d.h. die Breite des zwischen zwei Trommeln bestehenden Spaltes ist etwa gleich dem halben Trommelradius. Bei dieser Anordnung liegt die linksseitige senkrechte Tangente T 1 der Trommel 1 rechts von der senkrechten Linie S 2, die die Achse der nächst­ unteren Trommel 2 schneidet. Der Abstand zwischen der senkrechten Linie S 2 und der Tangente T 1 ist in der dar­ gestellten Stellung deutlich kleiner als der halbe Trommel­ radius. Alle Trommeln haben den gleichen Radius; er liegt zwischen etwa 50 und 100 cm, vorzugsweise zwischen 50 und 70 cm. Die Trommeln 1, 2, 3, 4 bestehen aus stabilen Blechen und haben als Prallflächen ausgeführte harte, glatte Mantelflächen. Sie sind mittels eines nicht dargestellten gemeinsamen Antriebes, wie durch Pfeile symbolisiert, alle im gleichen Sinne drehbar, so daß sich die Trommelober­ flächen im Scheitelbereich nach rechts bewegen. Die ver­ änderliche Drehzahl liegt zwischen 20 und 40 U/min. Reinigungsvorrichtungen 11, z. B. Schaber oder Bürsten, - der Einfachheit halber in Fig. 1 nur bei den Trommeln 2 und 3 gezeichnet - sind am Rahmen 5 befestigt und greifen unterseits an den Trommeln 1, 2, 3, 4 an. Die Zwischenräume zwischen den Trommeln sind von konstruktiven Elementen frei, insbesondere von solchen Elementen, die den freien Fall von einer Trommel zur nächstunteren Trommel behindern könnten. Schräg über der obersten Trommel 1 ist auf der Tragkonstruktion 8 ein schräggestelltes Spannwellensieb 10 angeordnet, dessen Siebboden streifenweise periodisch auf- und abwärts beweglich ist; dies wird in den Fig. 1 und 3 durch einen Doppelpfeil veranschaulicht. Das Spannwellen­ sieb 10 ist relativ zu den Trommeln so angeordnet, daß der austretende Partikelschwall - wie weiter unten ausführlich erläutert - etwa die Richtung der gemeinsamen oberseitigen Tangente T der Trommeln 1 bis 4 hat. Von einem in Fig. 1 nur angedeuteten, die Trommelanordnung umschließenden Gehäuse geht unterhalb der Trommel 4 ein Hartstoffschacht (links) und ein Weichstoffschacht (rechts) aus.

Der in Fig. 1 dargestellte Hartstoffabscheider ist Kern­ komponente der in Fig. 2 dargestellten Kompostaufbe­ reitungsanlage. Die Anlage arbeitet folgendermaßen: Der aus einer Rottetrommel ausgetragene Rohkompost wird zunächst mittels eines nur teilweise dargestellten Förderers 12 einem Sieb 13 mit einer Maschenweite von etwa 20 mm zuge­ führt und dort von den groben Bestandteilen befreit. Der Siebdurchfall wird auf einem in der Zeichnung nicht erkenn­ baren schwingenden Stabrost einer Vorbehandlung unter­ worfen, die eine weitgehende Zerkleinerung von Agglomeraten aus Kompost und Hartstoffpartikeln bewirkt. Der so vorbe­ reitete Kompost wird mit einem zweiten schräg ansteigenden Förderer 15 einem Spannwellensieb 10 zugeführt, dessen Maschengröße zum Beispiel 8 mm beträgt. Die abgesiebte Feinfraktion, die nach der beschriebenen Vorbehandlung rund 70% des aufgegebenen Volumens umfaßt, fällt durch den Siebtrichter 16 auf einen Förderer 17.

Der Siebrest, d.h. die Fraktion 8 bis 20 mm, wird dem Hart­ stoffabscheider zugeführt. Durch die heftige Bewegung des Siebbodens wird ein Partikelschwall ausgeworfen, der in Fig. 3 durch die Flugbahnen P 1, P 2, P 3 veranschaulicht wird. Die Flugbahn P 1 entspricht der unteren Grenze des Partikelschwalles, die Flugbahn P 3 der oberen Grenze. Die Flugbahnen können je nach Restfeuchte des Kompostes mehr oder weniger steil sein. Dementsprechend wird der Neigungs­ winkel des Rahmens 5 so eingestellt, daß die an der oberen Grenze des Partikelschwalls fliegenden Teilchen auf die zweitunterste Trommel auftreffen. Bei dieser Einstellung stimmt die Flugrichtung des aus dem Sieb 10 austretenden Partikelschwalls annähernd mit der gemeinsamen oberseitigen Tangente T der Trommeln 1 bis 4 überein, d.h. der Partikel­ schwall trifft streifend, über mehrere Trommeln 1, 2, 3 verteilt, auf die Trommelanordnung auf. Ein Teilchen, das sich gemäß Flugbahn P 1 bewegt, prallt auf die oberste Trommel 1 auf, und zwar in der Nähe der Scheitellinie. Ist das Teilchen hart, so prallt es elastisch ab und setzt seinen Flug etwa gemäß Kurve Q 1 fort. Nach einem Aufprall auf die Trommel 4 fliegt es etwa gemäß Kurve R 1 weiter nach links in den Hartstoffschacht.

Harte Teilchen, die sich auf den Flugbahnen P 2 und P 3 bewegen, prallen an den Trommeln 2 bzw. 3 ab und gelangen ebenfalls auf die Hartstoffseite, wie durch die Kurven Q 2 und Q 3 veranschaulicht.

Anders verhalten sich weiche Teilchen. Dies ist in Fig. 3 der Einfachheit halber nur bei Trommel 2 dargestellt worden; für die anderen Trommeln gilt das Entsprechende. Wenn ein weiches Teilchen - z.B. durch seinen Feuchtegehalt - ein gewisses Haftvermögen hat, bleibt es auf der Trommelober­ fläche liegen, wird nach rechts mitgenommen und fällt gemäß der senkrechten Linie Z in den Weichstoffschacht, der sich unter der Trommelanordnung befindet. Andere weiche, unela­ stische Teilchen rollen oder gleiten auf der Trommel 2 nach links oder prallen schwach ab. Diese Teilchen fallen senk­ recht - gemäß Linie X - oder nahezu senkrecht - z.B. gemäß Kurve Y - auf die nächstuntere Trommel 3. In der Mehrzahl treffen diese Teilchen in der Nähe der Scheitellinie auf, d.h. auf einen nahezu waagerecht liegenden, sich nach rechts bewegenden Teil der Trommeloberfläche. Soweit sie rechts von der Scheitellinie auftreffen (X), gelangen sie mit Sicherheit unmittelbar in den Weichstoffschacht. Die links von der Scheitellinie auftreffenden weichen Teilchen fallen - soweit sie nicht an der Oberfläche der Trommel 3 schwach anhaften und ebenfalls in den Weichstoffbehälter getragen werden - in einer steilen Fallkurve auf die Trommel 4. Für die dort auftreffenden Teilchen besteht in entsprechender Weise eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß sie in den Weichstoffschacht gelangen.

Die harten Partikel fallen durch den Hartstoffschacht auf ein Förderband 19. Von diesem werden sie auf den Förderer 14 geworfen, der auch das Grobgut aufnimmt. Das weiche Kom­ postmaterial fällt durch den Weichstoffschacht auf ein För­ derband 21, das ebenso wie der Förderer 14 quer zur Ebene der Zeichnung angeordnet ist. Das Förderband 21 kann in Längsrichtung herausgefahren werden, so daß der anhaftende Kompost aus dem Weichstoffschacht 20 unmittelbar auf den Förderer 17 gelangt und dort wieder mit der Feinfraktion vereinigt wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Klassieren eines Stroms von Partikeln mit unterschiedlicher Elastizität und/oder unterschied­ lichem Haftvermögen, insbesondere zum Abtrennen von Hartstoffpartikeln, wie Glas- und Keramikscherben, aus einem bereits vom Grobkorn befreiten Müllkompost,
mit mehreren als Prallflächen ausgebildeten umlaufenden Trommeln, die in einer schiefen Ebene angeordnet sind, und
mit einer Wurfvorrichtung zum Zuführen eines Par­ tikelstromes zu den Prallflächen,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Trommeln (1, 2, 3, 4) mittels eines Antriebs im gleichen Sinne drehbar sind, so daß sich die Trommeloberflächen im Scheitelbereich zu der Seite bewegen, zu der die schiefe Ebene ansteigt,
daß der Achsabstand zweier benachbarter Trommeln höchstens gleich dem doppelten Trommeldurchmesser ist,
daß der Neigungswinkel der schiefen Ebene (6) zwischen 45 und 65° liegt und
daß die Abwurfrichtung der Wurfvorrichtung (Spannwellensieb 10) annähernd mit der Richtung der gemeinsamen Tangente (T) der Trommeln (1, 2, 3, 4) übereinstimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand 1,25 bis 1,5 Trommeldurchmesser be­ trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch insgesamt vier Trommeln (1, 2, 3, 4).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel verstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl, mit der die Trommeln (1, 2, 3, 4) umlaufen, veränderlich ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung ein schräggestelltes Sieb (10) mit hin- und hergehender Bewegung lotrecht zur Siebebene ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (10) ein Spannwellensieb ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Unterseiten der Trommeln (1, 2, 3, 4) Reinigungsvorrichtungen (11) angreifen.

9. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Abtrennen von Hartstoffpartikeln aus einem bereits vom Grobkorn befreiten Müllkompost, wobei der Müllkompost in eine Mittel- und eine Feinfraktion klassiert und wobei aus der Mittelfraktion die Hart­ stoffe abgetrennt werden.