DE4105586A1

DE4105586A1 - Verfahren und vorrichtung zum sortieren von kunststoffabfaellen

Info

Publication number: DE4105586A1
Application number: DE19914105586
Authority: DE
Inventors: Gerhard Prof Barich
Original assignee: Individual
Current assignee: BARICH, GERHARD, PROF., 96465 NEUSTADT, DE BOEHM,
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1992-08-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von Kunststoff-Abfällen, bei dem die Kunststoffabfälle zur Sortiervorrichtung angeliefert werden, bei dem die Kunststoffabfälle in einer ersten Station auf Stücke etwa gleicher Größe zerkleinert werden.

Im Rahmen von Energieeinsparung, Ressourcenschonung und Verminderung von Mülldeponievolumen ist es von großer Bedeutung, aus jeglichem anfallenden Müll alle Kunststoffteile herauszuholen. Dies schreibt im wesentlichen auch schon der Gesetzgeber vor. Die grundsätzliche Vorgehensweise hier sieht so aus, daß entweder beim Verbraucher oder in Wertstoffsammelstellen bereits eine Abtrennung aller Kunststoffabfälle vom Gesamtmüll erfolgt.

Ausgangspunkt der Kunststoffrückgewinnung ist also ein Gemisch aller im Müll vorhandenen Kunststoffe. Dieses Gemisch besteht nach der heutigen Erfahrung aus etwa 65% Polyolefinen, davon bis zu 90% Polyethylen, 15% Polystyrol, 10% Polyvinylchlorid und 10% Restkunststoffen, die aus bis zu 40 verschiedenen Typen bestehen können.

Um nun aus diesem Gemisch wenigstens den größten Anteil, nämlich die Polyolefine einigermaßen sortenrein eliminieren zu können, bedient man sich zur Zeit relativ einfacher, primitiver und nicht unbedingt befriedigender Methoden, wie der Hydrozyklontrennung oder der Sink-Schwebmethode (Sedimentation) oder Kombinationen dieser Methoden (Zeitschrift Kunststoffe, 8/1987, Seiten 758 ff und Zeitschrift Kunststoffe, 4, 90, Seiten 493 ff).

Die Hydrozyklontrennung ist unbefriedigend, das sie nur präzise funktionieren kann, wenn Teilchen gleicher Größe vorliegen. Dies ist bei in Form und Geometrie völlig verschieden vorliegenden Kunststoffabfällen jedoch nicht ausreichend genau zu erreichen, wodurch die Trennung im Hydrozyklon dann auch nur unzureichend erfolgt.

Die Sink-Schwebmethode arbeitet einerseits sehr langsam und trennt andererseits nur Polyolefine von allen anderen Kunststoffen. Es ist wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll nicht möglich mit dieser Methode weitere Trennstufen durchzuführen.

Weitere Verfahren, die auf unterschiedlicher Lösbarkeit der einzelnen Kunststofftypen beruhen, sind ökologisch nicht vertretbar und verfahrenstechnisch außerordentlich aufwendig.

Andere Verfahren sind nicht bekannt.

Hier bringt die Erfindung Abhilfe.

Die Erfindung zeichnet sich nämlich durch ein Verfahren aus, bei dem die Stücke durch eine Identifizierungsstation gefördert werden, bei dem in der Identifizierungsstation eine oder mehrere Messungen durchgeführt werden, bei dem das oder die Meßergebnis(se) verglichen werden mit vorgegebenen bekannten Werten von Kunststoffen, bei dem durch den Wertevergleich der vorliegende Kunststoff ermittelt wird, bei dem dann eine Sortiereinrichtung ein Signal zur folgerichtigen Aussortierung des Stückes erhält und bei dem danach das Stück durch die Sortiereinrichtung in die richtige Sammeleinrichtung einsortiert wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Aufgabeeinrichtung für die angelieferten Kunststoffabfälle, einer ersten Fördereinrichtung zum Fördern der aufgegebenen Kunststoffabfälle zu einer Zerkleinerungseinrichtung, der Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern der Kunststoffabfälle in etwa gleich große Stücke, einer zweiten Fördereinrichtung zum Fördern der Stücke in eine Identifizierungsstation, der Identifizierungsstation als Meßeinrichtung, einem Computer zur Auswertung der Meßergebnisse, der Ermittlung des bei einem bestimmten Stück vorliegenden Kunststoffes und zur Übermittlung eines folgerichtigen Signales an eine Sortiereinrichtung und der Sortiereinrichtung zur gesteuerten Sortierung der Stücke in eine Sammeleinrichtung.

In allen Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, nicht nur grob Polyolefine vom Restkunststoffmüll zu trennen, sondern jede einzelne Kunststoff-Fraktion für sich aus dem Kunststoffmüll herauszusortieren und damit eine sortenreine Rückführung in den Rohstoffkreislauf zu ermöglichen.

Die Erfindung macht sich das unterschiedliche Verhalten der einzelnen Kunststoff-Fraktionen gegenüber elektromagnetischen Schwingungen, Ultraschallschwingungen, Laserlicht und chemischen Substanzen zunutze.

Die Verhaltenswerte bzw. die Kennwerte der bekannten Kunststoff- Fraktionen werden mit einem geeigneten Toleranzfeld in Form einer Datenbank in einem Computer bereitgehalten. Nun wird fortwährend für jedes die Identifizierungsstation durchlaufendes Stück Kunststoffabfall ein oder mehrere solcher Meßwerte aufgenommen und mittels des Computers mit den originär vorliegenden Werten verglichen. Damit kann beliebig genau jede einzelne Kunststoff-Fraktion erkannt werden und danach in einer erfindungsgemäßen Sortiereinrichtung vom Computer gesteuert in eine folgerichtige Sammeleinrichtung gebracht werden.

Die Figur zeigt ein Fließschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Kunststoffteile werden in einem wahllosen Gemisch von den Sammelstellen zu einer Anlieferungsstelle gebracht. Von dort wird dieses Gemisch in Form eines Materialstromes zu einer Zerkleinerungsstation, z. B. einem Shredder gefördert. Der Shredder zerkleinert die Kunststoffteile in Stücke von etwa gleicher Größe, z. B. handtellergroß. Diese Stücke werden zu einer Identifizierungsstation gefördert. Beim kontinuierlichen Durchlaufen der Identifizierungsstation werden Meßwerte gewonnen, die ein Computer mit bekannten Kunststoff-Kennwerten vergleicht und somit den Kunststofftyp des gerade durchlaufenden Teiles ermittelt. In einer nachfolgenden Sortierstation wird dann vom Computer weg- oder zeitabhängig einer Sortiereinheit, z. B. einer Luftdüse ein Signal gegeben, worauf mittels des ausgelösten Luftstrahls der Luftdüse das entsprechende Teil in den richtigen Sammelbehälter oder auf eine entsprechende weiterführende Fördereinrichtung gebracht wird.

Die Identifizierungsstation kann beispielsweise aufgebaut sein aus folgenden, nacheinander angeordneten Einheiten:
Durchlaufwaage, Hochfrequenzwärmstation und berührungsloser Temperaturmeßeinrichtung.

Wenn nur ein Teil in die Identifizierungsstation gefördert wird, so wird als erstes das Teilegewicht an den Computer übermittelt. Darauf folgend durchläuft das Teil in definierter Zeit die immer gleichbleibend arbeitende Hochfrequenzerwärmeinrichtung und dann nach definierter kurzer Wegstrecke wird mittels der berührungslosen Temperaturmeßeinrichtung die Temperatur des Stückes ermittelt. Um noch reproduzierbarere Meßwerte zu erhalten, kann auch bereits beim Einlauf in die Identifizierungsstation die Temperatur gemessen werden und dann eine Differenztemperatur zwischen Einlauf und Auslauf in und aus der Identifizierungsstation ermittelt werden. Aus dem Wert der Erwärmung und des Gewichtes kann dann mittels des Computers durch Vergleich mit vorhandenen Datenbanken der Kunststofftyp ermittelt werden. Der Computer berechnet dann den Weg bzw. die Zeit, die das Stück benötigt, um bis zu der entsprechenden Luftdüse zu gelangen und steuert dann im richtigen Moment die Luftdüse an, so daß das Stück in einen vorbestimmten Sammelcontainer gebracht wird.

Bei diesem Beispiel der Erfindung wird die unterschiedliche Polarität der einzelnen Kunststofftypen zu deren Identifizierung ausgenutzt.

Andere Möglichkeiten der Identifizierung bieten die Ausnutzung des unterschiedlichen Verhaltens der einzelnen Kunststofftypen in Ultraschall oder Laserlicht.

Claims

1. Verfahren zum Sortieren von Kunststoff-Abfällen,

- bei dem die Kunststoffabfälle zur Sortiervorrichtung angeliefert werden,
- bei dem die Kunststoffabfälle in einer ersten Station auf Stücke etwa gleicher Größe zerkleinert werden,
- bei dem die Stücke durch eine Identifizierungsstation gefördert werden,
- bei dem in der Identifizierungsstation eine oder mehrere Messungen durchgeführt werden,
- bei dem das oder die Meßergebnis(se) verglichen werden mit vorgegebenen bekannten Werten von Kunststoffen,
- bei dem durch den Wertevergleich der vorliegende Kunststoff ermittelt wird,
- bei dem dann eine Sortiereinrichtung ein Signal zur folgerichtigen Aussortierung des Stückes erhält und
- bei dem danach das Stück durch die Sortiereinrichtung in die richtige Sammeleinrichtung einsortiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Identifizierungsstation das Verhalten der Stücke in nieder-, mittel- oder hochfrequenten Schwingungen gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Identifizierungsstation die Beeinflussung von nieder-, mittel- oder hochfrequenten Schwingungen durch das Stück gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Identifizierungsstation die Beeinflussung von Ultraschallschwingungen durch das Stück gemessen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Identifizierungsstation das Verhalten der Stücke im Laserlicht gemessen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Identifizierungsstation die Beeinflussung von Laserlicht durch das Stück gemessen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Identifizierungsstation die Messung chemisch durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Wertevergleich in einem Computer durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Signal für die Sortiereinrichtung vom Computer gegeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Sortierung mittels Luftstrahl durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Sortierung mechanisch durchgeführt wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bestehend aus

- einer Aufgabeeinrichtung für die angelieferten Kunststoffabfälle,
- einer ersten Fördereinrichtung zum Fördern der aufgegebenen Kunststoffabfälle zu einer Zerkleinerungseinrichtung,
- der Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern der Kunststoffabfälle in etwa gleich große Stücke,
- einer zweiten Fördereinrichtung zum Fördern der Stücke in eine Identifizierungsstation,
- der Identifizierungsstation als Meßeinrichtung,
- einem Computer zur Auswertung der Meßergebnisse, der Ermittlung des bei einem bestimmten Stück vorliegenden Kunststoffes und zur Übermittlung eines folgerichtigen Signales an eine Sortiereinrichtung, und
- der Sortiereinrichtung zur gesteuerten Sortierung der Stücke in eine Sammeleinrichtung.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Fördereinrichtungen Schwingförderer oder Förderbänder sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Zerkleinerungseinrichtung Mühlen oder Shredder sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Identifizierungsstation aus einer nieder-, mittel- oder hochfrequenten Meßstrecke besteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Identifizierungsstation aus einer Ultraschallmeßstrecke besteht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Identifizierungsstation aus einer Lasermeßstrecke besteht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Identifizierungsstation aus einer chemischen Meßstrecke besteht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der in der Identifizierungsstation als Meßstrecke nacheinander eine Durchlaufwaage, eine Hochfrequenzerwärmeinrichtung und eine berührungslose Temperaturmeßeinrichtung angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Sortiereinrichtung aus mehreren Luftdüsen besteht, die vom Computer gesteuert die Stücke in folgerichtige Sammeleinrichtungen blasen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Sortiereinrichtung aus mechanisch arbeitenden Armen oder Greifern oder Schiebern besteht, die vom Computer gesteuert die Stücke in folgerichtige Sammeleinrichtungen befördern.

22. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Sortiereinrichtung aus vom Computer gesteuert öffenbaren Klappen über Sammeleinrichtungen im Förderweg der Stücke besteht.